Srinivas

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 2nd Year Zoology Study Material  Lesson 2(b) విసర్జక పదార్థాలు, వాటి విసర్జన Textbook Questions and Answers.

AP Inter 2nd Year Zoology Study Material Lesson 2(b) విసర్జక పదార్థాలు, వాటి విసర్జన

అతి స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
మూత్రపిండంలోపలికి, వెలుపలికి వెళ్ళే రక్తనాళాల పేర్లను తెలపండి.
జవాబు:
మూత్రపిండంలోనికి వచ్చే రక్తనాళం – వృక్కధమని
మూత్రపిండం నుండి బయటకు వచ్చే నాళం – వృక్కసిర

ప్రశ్న 2.
వృక్క శృంగాలు, వృక్క సూక్ష్మాంకురాలు అంటే ఏమిటి ?
జవాబు:
మూత్రపిండం దవ్వభాగంలో ఉన్న శంఖాకార నిర్మాణాలను వృక్క శృంగాలు అంటారు. వృక్క శృంగాల యొక్క మొనదేలిన కొనలను వృక్క సూక్ష్మాంకురాలు అని అందురు.

ప్రశ్న 3.
బెర్టిని స్తంభాలు అంటే ఏమిటి ? [T.S. Mar. ’17]
జవాబు:
మూత్రపిండం దవ్వభాగంలో ఉన్న శంఖాకార వృక్క శృంగాలను వేరుచేస్తూ వల్కల ప్రొతాలు (Projections) ఉంటాయి. వీటిని బెర్టిని స్తంభాలు అంటారు.

ప్రశ్న 4.
మూత్రపిండంలో క్రియాత్మక, నిర్మాణాత్మక ప్రమాణం ఏది? దీనిలోని రెండు ముఖ్యమైన నిర్మాణాత్మక ప్రమాణాలు ఏవి?
జవాబు:
మూత్రపిండం యొక్క క్రియాత్మక, నిర్మాణాత్మక ప్రమాణం – నెప్రాన్ లేదా వృక్కప్రమాణం. వృక్కప్రమాణంలో రెండు ముఖ్యమైన భాగాలుంటాయి. అవి 1. మాల్ఫీగియన్ దేహం 2. సంవళిత నాళం

ప్రశ్న 5.
వల్కలం, జక్స్ మెడుల్లరీ నెఫ్రాన్స్ మధ్య తేడాలు తెలుపండి.
జవాబు:
చాలా వృక్క ప్రమాణాల యొక్క మాల్ఫీగియదేహం వృక్క వల్కలలో ఉండి, హెన్లీశిక్యం చాలా చిన్నగా ఉండి కొద్ది భాగం దవ్వలోకి వ్యాపించి వుంటుంది. ఇలాంటి వాటిని వల్కల వృక్క ప్రమాణాలు అంటారు. వల్కల వృక్క ప్రమాణాలలో వాసారెక్టా ఉండదు లేదా క్షీణించి ఉంటుంది.

కొన్ని వృక్క ప్రమాణాలు వృక్క దవ్వకు దగ్గరగా ఉండి, హెనీ శిక్యాలు చాలా పొడవుగా ఉండి దవ్వ లోపలి భాగానికి చేరతాయి. వీటిని జక్స్ మెడుల్లరీ వృక్క ప్రమాణాలు అంటారు. వీటిలో బాగా అభివృద్ధి చెందిన వాసారెక్టా ఉంటుంది.

ప్రశ్న 6.
గుచ్ఛగాలనాన్ని నిర్వచించండి. [A.P. Mar. ’17 Mar. ’14]
జవాబు:
బౌమన్ గుళిక కుహరంలేని ద్రవపు నికర పీడనం కంటే గ్లోమిరులన్లోని నికర పీడనం ఎక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల రక్తంలోని నీళ్ళు, నీటిలో కరిగిన పదార్థాలు బౌమన్ గుళికల కుడ్యాల లోని స్తరాల ద్వారా పీడనగాలనం చెంది బౌమన్ గుళిక కుహరంలోకి చేరుతాయి. ఈ ప్రక్రియనే గుచ్ఛగాలనం అంటారు.

ప్రశ్న 7.
కేశనాళికా గుచ్ఛగాలన రేటును నిర్వచించండి.
జవాబు:
రెండు మూత్రపిండాలు నిమిషానికి ఉత్పత్తిచేసే గాలిత ద్రవ పరిమాణాన్ని కేశనాళికా గుచ్ఛ గాలితరేటు అంటారు. ఆరోగ్యవంతుడైన వ్యక్తిలో గాలితరేటు సుమారు 125 మి.లీ/ని ఉంటుంది.

ప్రశ్న 8.
తప్పనిసరి పునఃశోషణ అంటే ఏమిటి ? ఇది నెఫ్రాన్లోని ఏ భాగంలో జరుగుతుంది ?
జవాబు:
ఆరోగ్యవంతుడైన వ్యక్తిలో కేశనాళిక గుచ్ఛగాలనరేటు సుమారు 125 మి॥లీ/ని॥ అంటే రోజుకు 180 లీ॥ ఉంటుంది. ఇందులో 85% గాలిత ద్రవం ఎప్పుడూ, ఎలాంటి నియంత్రణ లేకుండా హెన్లీ శిక్యపు అవరోహ, ఆరోహనాళిక ద్వారా పునఃశోషణ చెందుతుంది. దీనినే తప్పని సరి పునఃశోషణ అంటారు.

ప్రశ్న 9.
జక్స్ గ్లామరులార్ కణాలు, మాక్యుల డెన్సాల తేడాలను తెలపండి.
జవాబు:
మాక్యులడెన్సా పక్క భాగంతో పాటు అభివాహి ధమనిక గోడలు నునుపు కండర కణాలుగా రూపాంతరం చెందుతాయి. ఈ కణాలను జక్స్ గ్లామరులార్ కణాలు అందురు.
దూరాగ్ర సంవళిత నాళిక అభివాహి ధమనితో అతుక్కుంటుంది. ఈ భాగంలో నాళిక భాగంలోని కణాలు బాగా దట్టంగా ఉంటాయి. వీటి అన్నింటిని కలిపి మాక్యులా డెనా అందురు.

ప్రశ్న 10.
జక్ట్స్ గ్లామరులార్ పరికరం అంటే ఏమిటి ?
జవాబు:
మాక్యుల డెన్సా జక్స్ గ్లామరులార్ కణాలు కలిసి ఏర్పడిన దానిని జక్ట్స్ గ్లామరులార్ పరికరం అంటారు.

ప్రశ్న 11.
రెనిన్, రెన్నిన్ ఎన్జైముల మధ్యతేడా ఏమిటి ? [T.S. & A.P. Mar 16]
జవాబు:
రెనిన్: జక్టా గ్లామరులార్ పరికరంలోని జక్టా గ్లామరులార్ కణాలు రెనిన్ అనే ఎన్జైము స్రవిస్తాయి. ఈ ఎన్జైమ్ ఆంజియోటెన్సినోజనన్ను ఆంజియోటెన్సిన్గా మారుస్తుంది.
రెన్నిన్: ఇది శిశువుల జఠర రసంలో ఉండే ఒక ఎన్ఎమ్. ఇది పాలలోని కెసిన్ అనే ప్రోటీన్ ను, కాల్షియం అయానుల సమక్షంలో కాల్షియం పారాకేసినేట్గా మారుస్తుంది.

ప్రశ్న 12.
ద్రవాభిసరణ క్రమత అంటే ఏమిటి ?
జవాబు:
నీరు, నీటిలో కరిగి ఉండే ద్రావితాలను సమతాస్థితిలో ఉంచుట కొరకు నిర్వహించే ప్రక్రియను ద్రవాభిసరణ క్రమత అంటారు.

ప్రశ్న 13.
మూత్రం ఏర్పడటంలో కర్ణిక నాట్రియురిటిక్ పెప్టైడ్ పాత్ర ఏమిటి ? .
జవాబు:
అధికంగా రక్తం యొక్క పరిమాణం పెరగడం వల్ల, గుండె కుడి కర్ణికలో రక్త ప్రవాహం పెరిగి దాని గోడలు సాగడం వల్ల కర్ణికా నాట్రియురిటిక్ పెప్టైడ్ విడుదల అవుతుంది. ఇది సమీప సంవళిత నాళం వద్ద నీరు, Na* ల శోషణను తగ్గిస్తుంది.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
భూచర జీవులు సాధారణంగా యూరియోటెలిక్ లేదా యూరికోటెలిక్ కాని అమ్మోనోటెలిక్ కావు. ఎందుకు ?
జవాబు:
ప్రోటీన్లు న్యూక్లికామాల విచ్ఛిన్నక్రియలో అమ్మోనియా ఉప ఉత్పన్నంగా ఏర్పడుతుంది. నీటిలభ్యతను బట్టి అమ్మోనియా అదేరూపంలో లేదా యూరియా, యూరికామ్లంగా మార్చబడి విసర్జింపబడుతుంది.

అమ్మోనియా అత్యంత విషపూరితమైనది. నీటిలో అమ్మోనియా కరగడం వల్ల నీటిలభ్యత అధికంగా ఉండటం వల్ల జలచరజీవులు అమ్మోనియా రూపంలోనే విసర్జిస్తాయి. ఒక గ్రాము అమ్మోనియా విసర్జనకు సుమారు 300 500ml గ్రాముల నీరు అవసరం అవుతుంది.

భూచర జీవులు నీటి సంరక్షణకై అమ్మోనియాను తక్కువ విష ప్రభావం గల నత్రజని వ్యర్థాలైన యూరియా మరియు యూరిక్ ఆమ్లాల రూపంలో మార్చి విసర్జిస్తాయి. యూరియా అమ్మోనియా కంటే 10,000 రెట్లు తక్కువ విష ప్రభావం కలది. మరియు విసర్జన క్రియలో అమ్మోనియా కంటే పదిరెట్ల తక్కువ నీరు సరిపోతుంది.

అలాగే యూరిక్లామ విసర్జనకు అమ్మోనియా విసర్జనకంటే యాభైరెట్లు తక్కువ నీరు అవసరం. కాబట్టి నీరు తక్కువగా లభించే జీవులు లేదా భూచర జీవులు సాధారణంగా యూరియోటెలిక్ లేదా యూరికోటెలిక్.

ప్రశ్న 2.
నత్రజని విసర్జకాలను అనుసరించి సకశేరుకాలను ఉదాహరణలతో గుర్తించండి.
జవాబు:
నత్రజని విసర్జకాలను అనుసరించి సకశేరుకాలను మూడు రకాలుగా వర్గీకరించారు. అవి
1. అమ్మోనోటెలిక్ జంతువులు: అమ్మోనియాను ముఖ్య నత్రజని వ్యర్థపదార్థంగా విసర్జించే జంతువులను అమ్మోనోటెలిక్ జంతువులని అంటారు.
ఉదా: అస్థి చేపలు

2. యూరియోటెలిక్ జంతువులు: యూరియాను ముఖ్య నత్రజని వ్యర్థంగా విసర్జించే జంతువులను యూరియోటెలిక్ జంతువులు అని అంటారు.
ఉదా: వానపాములు, మృదులాస్థి చేపలు, చాలావరకు ఉభయ చరాలు, క్షీరదాలు యూరియాను విసర్జిస్తాయి.

3. యూరికోటెలిక్ జంతువులు: యూరిక్ ఆమ్లాన్ని ముఖ్య నత్రజని వ్యర్ధంగా విసర్జించే జంతువులను యూరికోటెలిక్
జంతువులు అని అంటారు.
ఉదా: సరీసృపాలు, పక్షులు

ప్రశ్న 3.
మూత్రపిండం నిలువుకోత పటం గీచి భాగాలను గుర్తించండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 4.
మానవ మూత్రపిండం అంతర్నిర్మిణాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
మూత్రపిండం చిక్కుడు గింజ ఆకారంలో ఉండి, వెలుపలితలం కుంభాకారంగాను, లోపలి తలం మధ్య హైలమ్ అనే లోతైన నొక్కుతో ఉంటుంది.

• మూత్రపిండం నిలువుకోతలో రెండు నిర్దిష్ట భాగాలు కనిపిస్తాయి. అది వెలుపలి వల్కలం, లోపలి దవ్వ
• దవ్వ అనేక శంఖాకార నిర్మాణాలుగా విభజింపబడుతుంది. వీటిని వృక్క శృంగాలు అని అంటారు.
• ఈ వృక్క శృంగాలను వేరుచేస్తూ వల్కల ప్రొతాలు ఉంటాయి. వీటిని బెర్టిని స్తంభాలు అంటారు.
• వృక్కశృంగాల మొనదేలిన కొనలను వృక్క సూక్ష్మాంకురాలు అంటారు.
• ప్రతి వృక్క శృంగ ఆధారం వల్కలం, దవ్వ మధ్యగల సరిహద్దు నుంచి ఏర్పడి వృక్క సూక్ష్మాంకురంలో అంతమవుతుంది.
• గరాటు ఆకారద్రోణి ఏర్పర్చిన కప్పులాంటి కేలిసెస్లోకి వృక్క సూక్ష్మాంకురాలు చొచ్చుకొని ఉంటాయి. ద్రోణి మూత్రపిండం వెలుపలికి మూత్రనాళంగా ఏర్పడుతుంది.
• మూత్రపిండంలో సుమారు ఒక మిలియన్ నిర్మాణాత్మక, క్రియాత్మక వృక్క ప్రమాణాలు ఉంటాయి.
• మూత్ర పిండంలో గల హైలమ్ ద్వారానే వృక్కధమని నాడులు, మూత్రపిండంలోనికి అలాగే వృక్కసిర, వృక్కనాళం బయటకి వస్తాయి.

ప్రశ్న 5.
మూత్రవిసర్జనను తెలపండి.
జవాబు:
మూత్రాన్ని విసర్జించే ప్రక్రియను మూత్రవిసర్జన (మిక్టురిషన్) అంటారు. ఇందులో ఉన్న నాడీ యాంత్రికతను మిక్టురిషన్ రిఫ్లెక్స్ అంటారు.
వృక్క ప్రమాణాలలో ఏర్పడిన మూత్రం మూత్రనాళాల ద్వారా మూత్రాశయాన్ని చేరి నిల్వ ఉంటుంది. కేంద్రనాడీ వ్యవస్థ నుంచి నియంత్రిత ప్రేరణ వచ్చే వరకు మూత్రం నిల్వ ఉంటుంది. ఈ సంకేతం మూత్రాశయం మూత్రంతో నిండుతూ సాగడం వల్ల ప్రారంభమవుతుంది. ఫలితంగా దాని గోడలలోని సాగుదలను గుర్తించే గ్రాహకాలు ఉత్తేజితమై మొదడుకు ప్రచోదనాలను పంపుతాయి. ఫలితంగా కేంద్రనాడీవ్యవస్థ చాలక సంకేతాలు మూత్రశయ నునుపు కండరాల సంకోచాన్ని, ప్రసేక సంవరణి సడలింపును ఏకకాలంలో కలుగజేసి మూత్రాన్ని విడుదల చేయిస్తాయి.

ప్రశ్న 6.
మూత్రపిండం విధులలో జక గ్లామరులార్ పరికరం పాత్ర ఏమిటి ?
జవాబు:
మాక్యుల డెనా, జెక్ట్స్ గ్లామరులార్ కణాలు కలిసి జక గ్లామరులార్ పరికరం ఏర్పడుతుంది. కేశనాళిక గుచ్ఛరక్త ప్రవాహం | రక్తపీడనం పడిపోయినప్పుడు జక్ట్స్ గ్లామరులార్ కణాలు చైతన్యపరచబడి రక్తంలోని రెనిన్ అనే ఎన్జైమ్ను విడుదల అయ్యేలా చేస్తుంది. ఈ ఎన్జైమ్ ఆంజియోటెన్సినోజనను ఆంజియోటెన్సిన్ – Iగా, ఆంజియోటెన్సిన్ కన్వర్టింగ్ ఎన్జైమ్ వల్ల ఆంజియోటెన్సిన్ II గా మారుతుంది. ఆంజియోటెన్సిన్ -II అధివృక్క గ్రంథిలోని వల్కలాన్ని ప్రేరేపించి ఆల్డోస్టిరాన్ హార్మోన్ ను స్రవించేటట్లు చేస్తుంది. ఆల్డోస్టిరాన్ దూరాగ్ర సంవళిత నాళం, సంగ్రహణనాళం నుంచి Na⁺, నీటిపున:శోషణను ప్రేరేపించడం వల్ల మూత్రంలో వీటి నష్టం జరగదు. అంతేకాకుండా K⁺ అయాన్లను స్రవించడంలో ఆల్డోస్టిరాన్ ముఖ్యపాత్ర వహిస్తుంది. ‘దీని వల్ల రక్తపీడనం, కేశనాళికాగుచ్ఛ ‘గాలిత రేటు పెరుగుతాయి. ఈ క్లిష్ట యాంత్రికను రెనిన్ – ఆంజియోటెన్సిన్ – ఆల్డోస్టిరాన్ వ్యవస్థ అంటారు.

ప్రశ్న 7.
ప్రతి ప్రవాహ యాంత్రికతను గురించి వ్రాయండి.
జవాబు:
క్షీరదాలు గాఢ మూత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేసే సామర్థ్యం కలిగి ఉంటాయి. హెన్లీ శిక్యం, వాసారెక్టా దీనిలో ప్రముఖపాత్ర వహిస్తాయి. హెనీ శిక్యంలోని రెండు నాళాలలో వృక్క గాలిత ద్రవం వ్యతిరేకదిశలో ప్రవహించి ప్రతి ప్రవాహాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. వాసారెక్టాలో కూడా రక్తం ఇదే తరహాలో ప్రవహిస్తుంది. హెన్లీశిక్యం, వాసారెక్టాలు దగ్గరగా ఉండటం, వృక్క ద్రవం, రక్తం మధ్య ప్రతి ప్రవాహం వల్ల దవ్వ మధ్యాంతర లోపల ఆస్మోలారిటి పెంచడానికి దోహదపడతాయి. ఇది వల్కలంలో 300 m Osm//లీ నుంచి దవ్వలో దాదాపు 1200 m Osm//లీ॥ ఉంటుంది. ఈ ప్రవణతకు కారణం NaCl, యూరియా. NaCl హెన్లీ శిక్యం ఆరోహ నాళిక నుంచి బయటికి వచ్చి వాసారెక్టా అవరోహనాళం రక్తంలోకి చేరుతుంది. తరువాత వాసారెక్టా ఆరోహ నాళిక నుంచి NaCl మధ్యాంతరం చేరుతుంది. హెన్లీశిక్యం ఆరోహనాళిక లోకి కొద్దిపాటి యూరియా ప్రవేశించి, తిరిగి సంగ్రహణ నాళం ద్వారా మధ్యాంతరం చేరుతుంది. పైన వివరించిన రవాణా చర్యలన్నీ హెన్లీశిక్యం, వాసారెక్టాలలో ప్రత్యేక అమరిక ద్వారా ఏర్పడిన ప్రతి ప్రవాహ యాంత్రికత వల్ల సాధ్యమవుతుంది. ఈ యాంత్రికత దవ్వ మధ్యాంతరంలో గాఢత ప్రవణతను కొనసాగించడానికి తోడ్పడుతుంది. మధ్యాంతర ప్రవణత వల్ల సంగ్రహణ నాళంలోని నీరు ద్రవాభిసరణ వల్ల దవ్వలోకి, దాని నుంచి వాసారెక్టాలోకి ప్రవహించడం వల్ల గాఢమైన మూత్రం ఏర్పడటం జరుగుతుంది. మానవుడిలో మొదటగా ఏర్పడిన గాలిత ద్రవానికి నాలుగు రెట్లు గాఢమైన మూత్రం ఏర్పడుతుంది.

ప్రశ్న 8.
గ్లామరులార్ గాలనరేటు స్వీయ నియంత్రణ యాంత్రికతను తెలపండి.
జవాబు:
మూత్రపిండాలు, గ్లామరూలార్ గాలనారేటు నియంత్రణకు స్వీయ నియంత్రణ వ్యవస్థను కలిగి ఉంటుంది. ఈ స్వీయ నియంత్రణను జక్స్ గ్లామరూలర్ పరికరం నిర్వహిస్తుంది. ప్రతివృక్క ప్రమాణంలో అభివాహి ధమనిక దూరస్థ సంవళిత నాళికతో సంబంధాన్ని ఏర్పర్చుకొనే ప్రాంతంలో జక్స్ గ్లామరులార్ పరికరం ఉంటుంది. మాక్యులడెనా, జెక్టా గ్లామరులార్ కణాలు కలిసి జక్స్ గ్లామరులార్ పరికరం ఏర్పడుతుంది.

కేశనాళికా గుచ్ఛ రక్త ప్రవాహం / రక్తపీడం లేదా గాలనరేటు పడిపోయినప్పుడు జక్స్ గ్లామరులార్ కణాలు చైతన్యపరచబడి రక్తంలోని రెనిన్ అనే ఎన్జైమ్ విడుదల అయ్యెలా చేస్తుంది. ఈ ఎన్జైమ్ ఆంజియోటెన్సినన్ను ఆంజియోటెన్సిన్ – I గా, ఆంజియోటెన్సిన్ కన్వర్టింగ్ ఎన్జైమ్ వల్ల ఆంజియోటెన్సిన్ – II గా మారుతుంది. ఆంజియోటెన్సిన్ – II అధివృక్క గ్రంథిలోని వల్కలాన్ని ప్రేరేపించి ఆల్డోస్టిరాన్ హార్మోనును స్రవించేటట్లు చేస్తుంది. ఆల్డోస్టిరాన్ దూరాగ్ర సంవళిత నాళం, సంగ్రహణ నాళం నుంచి Na⁺, నీటి పునఃశోషణను ప్రేరేపించడం వల్ల మూత్రంలో వీటి నష్టం జరగదు. అంతేకాకుండా K⁺ అయాన్లను స్రవించడంలో ఆల్డోస్టిరాన్ ముఖ్యపాత్ర వహిస్తుంది. దీనివల్ల రక్తపీడనం మరియు గ్లామరులార్ గాలన రేటు పెరుగుతాయి.

ప్రశ్న 9.
విసర్జనలో కాలేయం, ఊపిరితిత్తులు, చర్మం పాత్రను వివరించండి.
జవాబు:
మూత్రపిండాలకు అదనంగా కాలేయం, ఊపిరితిత్తులు మరియు చర్మం వ్యర్థ పదార్థాల విసర్జనకు తోడ్పడతాయి.
కాలేయం: కాలేయం మన శరీరంలో అతి పెద్ద గ్రంథి. వయసుడిగిన (RBC) ల నుంచి విచ్ఛిత్తి చెందిన హీమోగ్లోబిన్ ను బైల వర్ణకాలైన, బైల్రూబిన్, బైల్వర్డిన్ మారుస్తుంది. ఈ వర్ణకాలు పైత్యరసంలో ఆహారనాళాన్ని చేరి విసర్జింపబడతాయి. కాలేయం కొలెస్టిరాల్, పతనం చెందిన స్టిరాయిడ్ హార్మోన్లను, కొన్ని విటమిన్లను, మందులను పైత్యరసంతో పాటు విసర్జిస్తుంది. ఊపితిత్తులు: సాధారణ స్థితిలో ఊపిరితిత్తులు రోజుకు 18 లీ॥ CO₂ ను 300 500 మి॥లీ నీటిని (తేమ) వెలుపలికి పంపుతాయి. అంతేకాకుండా బాష్పశీల పదార్థాలను ఊపిరితిత్తులు వెలుపలికి పంపిస్తాయి.

చర్మం: మానవుడి చర్మంలోని రెండు రకాల గ్రంధులు వాటి స్రావకాలతో కొన్ని పదార్థాలను విసర్జిస్తాయి.
i) స్వేదగ్రంథులు: స్వేదం(చెమట)ను స్రవిస్తాయి. శరీర ఉపరితలానికి చలువ చేయడం దీని ప్రథమ విధి, అంతేకాకుండా
ఇది (NaCl) కొద్దిపాటి యూరియాను, లాక్టిక్ ఆమ్లాన్ని మొదలైన వాటిని తొలగిస్తుంది.

ii) చర్మవసాగ్రంథులు: తైలగ్రంథులు “సీబం” ను స్రవిస్తాయి. దీని ద్వారా స్టీరాల్స్, హైడ్రోకార్బన్స్, వాక్స్లను తొలగిస్తాయి. ఈ స్రావకం చర్మంపై రక్షణగా తైలం పూతను ఏర్పరుస్తుంది.

ప్రశ్న 10.
క్రింది వాటిని పేర్కొనండి.
(a) ప్రాథమిక వృక్కాలు ఉన్న కార్డేటాజీవి.
జవాబు:
సిపాలో కార్డెటా

(b) మానవుడి మూత్రపిండంలో దవ్య శృంగాల మధ్యకు చొచ్చుకొని ఉన్న వల్కల భాగం.
జవాబు:
బెర్టిని స్తంభాలు

(c) హెన్లీ శిక్యానికి సమాంతరంగా ఉన్న కేశ రక్తనాళికల వల.
ప్రశ్న
వాసారెక్టా

(d) హరిత గ్రంథులను విసర్జక నిర్మాణాలుగా కలిగి ఉన్న అకశేరుకం.
ప్రశ్న
క్రస్టేషియన్లు

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
మానవ విసర్జక వ్యవస్థను, వృక్క ప్రమాణం నిర్మాణాన్ని వివరించండి. (T.S) (Mar. ’15)
జవాబు:
మానవుడి విసర్జక వ్యవస్థలో ఒక జత మూత్రపిండాలు, ఒక జత మూత్రనాళాలు, ఒక మూత్రాశయం, ప్రసేకం ఉంటాయి.

మూత్రపిండాలు: ఇవి చిక్కుడు గింజ ఆకారంలో, ముదురు ఎరుపు రంగులో కశేరుదండానికి ఇరువైపులా చివరి ఉర:కశేరుకం, మూడవ కటి కశేరుకం మధ్యలో తిరో ఆంత్రవేష్టన త్వచంతో ఆవరించబడి శరీరకుడ్యానికి అతుక్కొని ఉంటాయి. కాలేయం వల్ల ఎడమ మూత్రపిండం కంటే కుడి వైపుది కొద్దిగా దిగువగా అమరి ఉంటుంది.
మూత్రపిండం వెలుపలి తలం కుంభాకారంగాను లోపలితలం పుటాకారంగా ఉండి మధ్యలో హైలమ్ అనే నొక్కు ఉంటుంది. హైలమ్ ద్వారానే వృక్కధమని, నాడులు మూత్రపిండంలోకి, వృక్కసిర వృక్కనాళం బయటికి వస్తాయి. మూత్రపిండాన్ని ఆవరించి దృడమైన తంతుయుత గుళిక ఉండి లోపలి మృదుతలాన్ని రక్షిస్తుంది.

మూత్రనాళాలు: ఇవి మూత్రపిండాల ద్రోణి నుంచి వెలువడే సన్నటి తెల్ల నాళాలు. వీటి కుడ్యాల తలం మధ్యాంతర ఉపకళచే ఏర్పడింది. ఇవి కిందికి ప్రయాణించి మూత్రాశయంలోకి తెరచుకుంటాయి.

మూత్రాశయం: మూత్రాశయం బేరిపండు ఆకారంలో గల కండరయుత అవయవం. ఇది ఉదర కుహరం దిగువ మధ్యభాగంలో ఉండే నిలువ కోశం. మూత్రాశయ మెడభాగం ప్రసేకంలోకి ప్రవేశిస్తుంది. ప్రసేకం స్త్రీలలో యోని రంధ్రం వద్ద, పురుషులలో మేహనం కొన వద్ద తెరచుకొంటుంది.

వృక్క ప్రమాణ నిర్మాణం: ఒక్కొక్క మూత్రపిండంలో సుమారు ఒక మిలియన్ నిర్మాణాత్మక, క్రియాత్మక వృక్క ప్రమాణాలు ఉంటాయి. ప్రతి వృక్క ప్రమాణంలో మాల్ఫీగియన్ దేహం మరియు వృక్కనాళిక అనే రెండు భాగాలుంటాయి.

i) మాల్ఫీజియన్ దేహం: ఇది మూత్రనాళిక ప్రారంభభాగం మూత్రపిండ వల్కలంలో ఉంటుంది. దీనిలో భౌమన్ుళిక, రక్తకేశనాళికాగుచ్ఛం అనే రెండు భాగాలుంటాయి.

a) బౌమన్ గుళిక: బౌమన్ గుళిక రెండుపొరలలో నిర్మితమైన గిన్నె వంటి భాగం. ప్రతిపొర ఒక వరుసలో ఉన్న వల్కల ఉపకళతో ఏర్పడుతుంది. బౌమన్ గుళిక లోపలి పాదాకణాలు అనే ప్రత్యేక కణాలను కలిగి ఉంటుంది.

b) రక్త కేశనాళికాగుచ్ఛం: బౌమన్ గుళికలో ఇమిడి ఉన్న సాంద్రీయ రక్తనాళికాప్లక్షాన్ని రక్తకేశనాళికాగుచ్ఛం లేదా గ్లోమెరులస్ అంటారు. ఇది వృక్క ధమని నుంచి ఏర్పడిన అభివాహి వృక్క ధమనికచే ఏర్పడుతుంది. రక్తనాళికా గుచ్ఛం నుండి రక్తాన్ని తక్కువ వ్యాసం గల అపవాహి వృక్క ధమనిక తీసుకుపోతుంది. బౌమన్ గుళిక లోపలి పొరలో గల పాద కణాలు ప్రతి కేశనాళికను చుట్టి ఉంటాయి. పాదకణాలు చిక్కైన అమరికతో గాలన చీలికలు లేదా చీలిక రంధ్రాలు అనే సూక్ష్మ అంతరాలను ఏర్పరుస్తాయి. కేశనాళికల అంతర సరకణాలకు అనేక రంధ్రాలు లేదా సుషిరాలు ఉంటాయి.

ii) వృక్క నాళిక: ఇది బౌమన్ గుళిక వెనుకగల మెడభాగం నుండి ఏర్పడిన సన్నని, పలుచని నాళిక. వృక్కనాళికను ముఖ్యంగా మూడు భాగాలుగా గుర్తించవచ్చు అవి సమీప సంవళిత నాళిక, హెన్లీశిక్యం మరియు దూరాగ్ర సంవళిత నాళిక.

a) సమీప సంవళిత నాళిక: ఇది బౌమన్ గుళిక తరువాత మెలికలు తిరిగిన/ నాళికా భాగం. వల్కలంతో దవ్వ సరిహద్దుకు దగ్గరగా ఉంటుంది.

b) హెన్లీశిక్యం: ఇది సమీప సంవళిత నాళిక తరువాత ప్రారంభమయ్యే “U” ఆకారంలో ఉన్న సన్నటి నాళిక. ఇది దవ్వ పరిధీయ భాగంలో ప్రారంభమై దవ్వ ద్వారా ప్రయాణించి శృంగాలలోకి ప్రవేశిస్తుంది. హెన్లీశిక్యంలో అవరోహనాళిక, ‘ఆరోహనాళిక అను భాగాలుంటాయి. ఆరోహనాళిక పూర్వభాగం పలుచగా, పరభాగం మందంగా ఉంటాయి. మందమైన ఆరోహనాళిక దూరాగ్ర సంవళిత నాళికతో కలుస్తుంది.

c) దూరాగ్ర సంవళిత నాళిక: ఈ నాళం వల్కలం లోపలి అంచుకు దగ్గరగా ఉండి మెలికలు తిరిగిన నాళికాభాగం. ఈ నాళం వల్కలంలో ప్రారంభ సంగ్రహణ నాళంలోకి దారి తీస్తుంది.

సంగ్రహణ నాళం: ప్రారంభ సంగ్రహణ నాళాలు కొన్ని కలిసి నిటారు సంగ్రహణ నాళంగా ఏర్పడి దవ్వ శృంగాల గుండా ప్రయాణిస్తుంది. దవ్వలో ప్రతి శృంగ నాళికలు కలిసి బెల్లిని నాళం ఏర్పడుతుంది. ఈ నాళం చివరిగా వృక్క సూక్ష్మాంకురం అగ్రభాగాన తెరచుకుంటుంది. ఈ నాళంలేని పదార్థాలు వృక్క కేలిక్స్ ద్వారా వృక్క ద్రోణిలోకి పంపబడతాయి.

వృక్క ప్రమాణం యొక్క కేశనాళికా వ్యవస్థ: రక్తనాళికా గుచ్ఛం నుండి వెలువడిన అపవాహి ధమనిక వృక్క నాళిక చుట్టూ చక్కటి పరినాళికా కేశనాళికా ప్లక్షం వలను ఏర్పరుస్తుంది. హెన్లీశిక్యాన్ని ఆవరించిన పరినాళికా కేశనాళికా ప్లక్షాన్ని వాసారెక్టా అంటారు. వల్కల వృక్క ప్రమాణాలలో వాసారెక్టా ఉండదు. లేదా బాగా క్షీణించి ఉంటుంది. జట్టా మెడుల్లరీ వృక్క ప్రమాణాలలో బాగా అభివృద్ధి చెందిన వాసారెక్టా ఉంటుంది.

ప్రశ్న 2.
మూత్రం ఏర్పడే విధానాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
మూత్రం ఏర్పడే విధానంలో మూడు ప్రక్రియలు ఉంటాయి అవి

1. గుచ్ఛగాలనం
2. వరణాత్మక పునఃశోషణం
3. నాళికాస్రావం.

1. గుచ్ఛగాలనం: బౌమన్ గుళికలో రక్తనాళికా గుచ్ఛం ద్వారా రక్త గాలన ప్రక్రియ మూత్రం ఏర్పడే విధానంలో మొదటిదశ. ఈ ప్రక్రియలో రక్తంలోని ప్లాస్మా (ప్రోటీన్లు తప్ప) వడపోత పీడనం వల్ల బౌమన్ గుళిక కుడ్యాలలోని స్తరాల గుండా సూక్ష్మగాలనం చేయబడి బౌమన్ గుళిక కుహరంలోకి చేరుతుంది. దీన్ని గుచ్ఛగాలనం అంటారు.
రక్తకేశనాళికా గుచ్ఛం ద్వారా ప్రవహించే రక్త జలస్థితిక పీడనం 60 మి.మీ. Hg ఉంటుంది. దీనికి వ్యతిరేకంగా రక్త కొల్లాయిడ్ ఆస్మాటిక్ పీడనం 32 మి.మీ. Hg, గుళిక జలస్థితిక పీడనం 18 మి.మీ. Hg ఉంటాయి. నికర వడపోత పీడనం 10 మి.మీ. Hg (60 – (32 + 18) = 10). మూత్రపిండాలు నిముషానికి సరాసరి 1100 1200 మి.లీ. రక్తాన్ని గాలనం చేస్తాయి. ఇది సుమారుగా 1/5 వంతు హార్దిక వెలువరింతకు సమానం. ఈ పీడనం వల్ల రక్తం రక్తకేశనాళికల అంతరస్తర కణాలు, బౌమన్ గుళిక ఆధార స్తరం, పాదకణాలు కలిసి ఏర్పరచిన మూడు పొరల గాలన స్తరం గుండా వడపోయబడుతుంది. రక్తం చీలిక రంధ్రాలు లేదా సుషిరాలద్వారా నికర వడపోత పీడనం వల్ల గాలనం జరుగుతుంది. కాబట్టి దీన్ని సూక్ష్మగాలనం అంటారు. గాలిత ద్రవంలో ప్రోటీన్లు తప్ప ప్లాస్మా పదార్థాలు అన్నీ ఉంటాయి. ఫలితంగా ఏర్పడిన ద్రవాన్ని కేశ నాళికా గుచ్ఛ గాలిత ద్రవం లేదా ప్రాథమిక మూత్రం అంటారు. ఇది వల్కల ద్రవానికి అల్పగాఢతలో ఉంటుంది. ఈ ద్రవం వృక్కనాళిక తరవాతి భాగంలోకి ప్రవేశిస్తుంది.

2. వరణాత్మక పునఃశోషణం: ఆరోగ్యకరమైన వ్యక్తిలో గాలితరేటు సుమారు 125 మి॥లీ॥/ని. ఇందులో సుమారు 99% గాలిత ద్రవం వృక్కనాళికల ద్వారా పునఃశోషణ చెందుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో అవసరమైన పదార్థాలు శోషించబడి వ్యర్థాలు వదిలి వేయబడతాయి. దీన్ని వరణాత్మక పునఃశోషణం అంటారు. దాదాపు 85% గాలిత ద్రవం ఎప్పుడూ, ఎలాంటి నియంత్రణ లేకుండా పునఃశోషణం చెందుతుంది. దీన్ని తప్పనిసరి పునఃశోషణ అంటారు. ఇది సమీప సంవళిత నాళిక, హెనీశక్యం అవరోహ నాళికలో జరుగుతుంది. మిగిలిన గాలిత ద్రవం పునఃశోషణ నియంత్రణ ద్వారా జరుగుతుంది.

3. నాళికాస్రావం: మూత్రం ఏర్పడే సమయంలో నాళికా కణాలు H⁺, K⁺, NH₄⁺ లను గాలిత ద్రవంలోకి స్రవిస్తాయి. మూత్రం ఏర్పడే విధానంలో నాళికా స్రావం కూడా ముఖ్యపాత్ర వహిస్తుంది. ఎందుకంటే ఇది శరీరద్రవాల అయాన్ల, ఆమ్ల-క్షార సమతుల్యతకు తోడ్పడుతుంది.

వృక్క ప్రమాణంలోని వివిధ భాగాలలో వరణాత్మక పునఃశోషణం నాళికాస్రావం క్రింది విధంగా జరుగుతుంది.

i) సమీప నాళికా పునఃశోషణ: ఈ భాగంలో అవసర పోషకాలు 70 80% విద్యుద్విశ్లేషకాలు, నీరు పునః శోషణం చెందుతాయి. Na⁺t సక్రియ రవాణా ద్వారా వల్కల మధ్యాంతర ద్రవంలోకి రవాణాచేయబడుతుంది. రుణావేశాలైన Cl^– అయాన్లు ధనావేశాన్ని అనుసరిస్తూ నిష్క్రియా పద్ధతిలో రవాణా చెందుతాయి. గ్లూకోజ్, అమైనో ఆమ్లాలు ద్వితీయ సక్రియ రవాణా చెందుతాయి. నీరు ద్రవాభిసరణతో చలిస్తుంది.

సమీప నాళిక గాలిత ద్రవంలోకి H⁺ అమ్మోనియాను వరణాత్మకంగా స్రవిస్తుంది. HCO₃^– ని శోషణం చేస్తుంది. దీనివల్ల శరీరద్రవాల pH, అయాన్ల సమతుల్యతకు తోడ్పడుతుంది.

ii) హైన్లీశిక్యంలో: ఈ భాగంలో పునఃశోషణం తక్కువ జరుగుతుంది. హెన్లీశిక్యపు అవరోహ నాళం నీటికి పారగమ్యంగాను విద్యుత్ విశ్లేషకాలకు అపార గమ్యంగాను ఉంటుంది. ఫలితంగా గాలిత ద్రవం దవ్వలోపలికి చేరే కొద్దీ దాని గాఢత పెరుగుతుంది. ఆరోహ నాళికలో రెండు ప్రత్యేక భాగాలుంటాయి. అవి సమీప పలుచటి భాగం, దూరాగ్ర మందమైనభాగం. సమీపభాగంలో NaCl వ్యాపనంలో మధ్యాంతర ద్రవంలోకి నిష్క్రియ రవాణా చెందుతుంది. దూరాగ్ర భాగం NaCl ను సక్రియ రవాణాలో వెలుపలికి పంపుతుంది. ఆరోహ నాళిక నీటికి పారగమ్యత చూపదు. కాబట్టి గాలిత ద్రవం దూరస్థ సంవళిత నాళం దిశగా ప్రయాణిస్తూ క్రమంగా విలీనం అవుతుంది.

iii) దూరాగ్ర సంవళిత నాళికలో: ఈ భాగంలొ Na⁺, నీరు, నిబంధనయుత పద్ధతిలో పునఃశోషణ చెందుతాయి. నీటిపునఃశోషణ పరిస్థితులను బట్టి మారుతూ ADH ద్వారా నియంత్రించబడుతుంది. ఈ నాళానికి HCO₃^– పునఃశోషణ, సామర్థ్యం కలిగి ఉండి పరినాళికా కేశనాళికా పక్షం నుంచి H⁺, K⁺, NH₄⁺ లను నాళికా కుహరంలోకి స్రవిస్తుంది. దీనివల్ల రక్తంలో PH, Na – K సమతుల్యతను కాపాడుతుంది.

iv) సంగ్రహ నాళం: ఈ భాగం పెద్ద మొత్తంలో నీటిపునఃశోషణం జరుపకలిగి గాఢ మూత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేయగలుగుతుంది. దవ్వ మధ్యాంతర భాగానికి కొంత యూరియాను అనుమతించి దాని ఆస్మోలారిటీని కాపాడుతుంది. H⁺, K⁺ అయాన్ల వరణాత్మక స్రావంతో రక్తంలో PH అయాన్ల సమతుల్యతను కాపాడుతుంది. ADH సహాయంతో జరిగే వైకల్పిక నీటి పునః శోషణతో గాలిత ద్రవం మూత్రంగా మారుతుంది. మూత్రం రక్తం కంటే అధిక గాఢతను కలిగి ఉంటుంది. ఇది వెలుపలికి పంపించబడుతుంది.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 2nd Year Zoology Study Material  Lesson 2(a) శరీరద్రవాలు, ప్రసరణ Textbook Questions and Answers.

AP Inter 2nd Year Zoology Study Material Lesson 2(a) శరీరద్రవాలు, ప్రసరణ

అతి స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
సిరాకర్ణికా కణుపును లయారంభకం అని ఎందుకు అంటారు ?
జవాబు:
సిరాకర్ణికా కణుపులో ప్రత్యేక హృదయ కండర కణాలు ఉంటాయి. ఇది బాహ్య ప్రేరణ లేకుండా క్రియాశక్మాలను ఉత్పత్తి చేయగలదు. కాబట్టి సిరాకర్ణికా కణుపును లయారంభకం అంటారు.

ప్రశ్న 2.
గుండె పనిచేయడంలో కర్ణికా – జఠరికా కణుపు, కర్ణికా జఠరికా కట్ట ప్రాముఖ్యాన్ని తెలపండి.
జవాబు:
కర్ణికా-జఠరికా కణుపు, కర్ణికా జఠరిక కట్ట. జఠరికల సంకోచాన్ని కలిగించుటలో ముఖ్యపాత్ర వహిస్తాయి. సిరాకర్ణికా కణుపు నుంచి క్రియాశక్మాలు కర్ణికా జఠరికా కణువును చేరతాయి. ఇవి బండిల్ ఆప్ హిస్, దీని శాఖలు, పుర్కింజే పోగుల ద్వారా జఠరిక కండరాల్లో ప్రసరిస్తాయి. ఇది జఠరికల సంకోచాన్ని కలిగిస్తుంది. ఇది సుమారు 0.3 సెకన్లు ఉంటుంది.

ప్రశ్న 3.
మానవుడిలో కుడి, ఎడమ కర్ణికా జఠరికా రంధ్రాలను ఆవరించిన కవాటాలను పేర్కొనండి. (T.S) (Mar. ’15)
జవాబు:
కుడి కర్ణికా జఠరికా కవాటం వద్ద త్రిపత్ర కవాటం, ఎడమ కర్ణికా జఠరికా రంధ్రం వద్ద ద్విపత్ర కవాటం లేదా మిట్రల్ కవాటం ఉంటుంది.

ప్రశ్న 4.
మానవుడి గుండెలో థెబేషియస్ కవాటం ఎక్కడ ఉంటుంది ?
జవాబు:
కరోనరి కోటరం కుడి కర్ణికలోకి తెరచుకొనే రంధ్రం థెబేషియన్ కవాటం ఆవరించి ఉంటుంది.

ప్రశ్న 5.
మానవుడి గుండె జఠరికల నుండి ఏర్పడిన మహాధమనులను తెలపండి.
జవాబు:
పుపుస చాపం – కుడి జఠరిక ఎడమ పూర్వ భాగం నుంచి బయలుదేరుతుంది.
ఎడమ దైహిక చాపం – ఎడమ జఠరిక నుండి బయలుదేరుతుంది.

ప్రశ్న 6.
గుండె శబ్దాలను పేర్కొని అవి ఎప్పుడు వెలువడతాయో తెల్పండి.
జవాబు:

• గుండె ‘లబ్ – డబ్’ అనే శబ్దాలను వెలువరిస్తుంది.
• మొదటి శబ్దం లబ్: జఠరికల సంకోచం వల్ల వాటిలో పీడనం పెరగడంతో కర్ణికా జఠరికా కవాటాలు మూసుకొంటాయి. కాబట్టి రక్తం వెనకకు ప్రవహించదు. ఫలితంగా మొదటి శబ్దం ‘లబ్’ వినిపిస్తుంది.
• రెండవ శబ్దం డబ్: జఠరికలు సడలడం వల్ల జఠరికలలోని పీడనం తగ్గి పుపుస, దైహిక చాపాల్లోని అర్థ చంద్రాకార కవాటాలు మూసుకొంటాయి. కాబట్టి రక్తం వెనకకు ప్రవహించదు. ఫలితంగా గుండె రెండో శబ్దం ‘డబ్’ వినిపిస్తుంది.

ప్రశ్న 7.
హార్దిక వలయం, హార్దిక వెలువరింతను నిర్వచించండి.
జవాబు:
హార్దిక వలయం: ఒక హృదయ స్పందన మొదలు కావడం నుంచి మరొక హృదయ స్పందన మొదలయ్యే వరకు జరిగే హృదయ ప్రక్రియలను హార్దిక వలయం అంటారు.

హార్దిక వెలువరింత: నిమిషానికి ప్రతి జఠరిక ప్రసరణలోకి పంప్ చేసే రక్త ఘనపరిమాణాన్ని హార్దిక వెలువరింత అంటారు. ఇది సుమారు 5 లీటర్లు.

ప్రశ్న 8.
ద్వంద్వ ప్రసరణ అంటే ఏమిటి ? దీని ప్రాముఖ్యాన్ని తెలపండి.
జవాబు:
జఠరికలు ఆమ్లజనియుత, ఆమ్లజని రహిత రక్తాన్ని వేర్వేరుగా దైహిక, పుపుస ప్రసరణ మార్గాలలోనికి పంపిస్తాయి. ఈ ప్రసరణలో ఆమ్లజనియుత రక్తం మాత్రమే దేహభాగాలకు ప్రసరింపబడుతుంది. ఒక పూర్తి ప్రసరణ వలయంలో రక్తం గుండె ద్వారా రెండుసార్లు ప్రసరిస్తుంది. ఈ రకం ప్రసరణను ద్వంద్వ ప్రసరణ అంటారు.

• పుపుస ప్రసరణ ద్వారా ఆమ్లజని రహిత రక్తాన్ని ఊపిరితిత్తులకు పంపి అక్కడ నుంచి ఆమ్లజని సహిత రక్తాన్ని గుండె స్వీకరిస్తుంది.
• దైహిక ప్రసరణ కణజాలకు పోషకాలను, O₂ ఇతర ఆవశ్యక పదార్థాలను అందించి CO₂, ఇతర హానికర పదార్థాలను సేకరిస్తుంది.

ప్రశ్న 9.
ధమనులు సిరల కంటే ఎందుకు ఎక్కువ స్థితిస్థాపకతతో ఉంటాయి ?
జవాబు:

• ధమనులలో ప్రవహించే రక్తం అధిక పీడనం కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల వాటిని తట్టుకొనేందుకు నిర్మాణాత్మంగా ధమనుల కుడ్యం మధ్య కంచుకంలో ఎలాస్టిన్ తంతువులు, నునుపు కండరాలు ఉండటం వల్ల మందంగా ఉండి సిరల కంటే అధిక స్థితిస్థాపకతను కల్గి ఉంటాయి.
• సిరలలో రక్త పీడనం తక్కువగా ఉండటం వల్ల వీటి కుడ్యం పలుచగా ఉండి స్వల్ప స్థితిస్థాపకతను కల్గి ఉంటాయి.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
మానవ హృదయం కర్ణికలను గురించి వివరించండి.
జవాబు:

• కర్ణికలు ‘పలుచని గోడలుగల ‘స్వీకరణ గదులు. ఎడమ కర్ణిక కంటే కుడి కర్ణిక పెద్దది.
• రెండు కర్ణికలను వేరుచేస్తూ పలుచని కర్ణికాంతర పటలం ఉంటుంది. పిండదశలో ఈ పటలానికి ఫొరామెన్ ఒవేల్ అనే చిన్న రంధ్రం ఉంటుంది.
• శిశువు జన్మించి ఊపిరితిత్తులు పని చేయడం ప్రారంభించగానే ఆ రంధ్రం మూసుకు పోయి ఒక గర్తం మిగులుతుంది. దీన్ని ఫోసా ఒవాలిస్ అంటారు. ఒకవేళ రంధ్రం సరిగా మూసుకుపోనట్లయితే దాన్ని పేటెంట్ ఫొరామెన్ ఒవేల్ అంటారు.
• కుడి కర్ణిక దేహంలోని వివిధ భాగాల నుంచి (ఊపిరితిత్తులు తప్ప) ఆమ్లజనిరహిత రక్తాన్ని స్వీకరిస్తుంది.
• ఊర్ధ్వ మహాసిర దేహపూర్వభాగం నుంచి, అథోః మహాసిర దేహ పరభాగం నుంచీ, హృదయ కోటరం గుండె గోడల నుంచి ఆమ్లజనిరహిత రక్తాన్ని కుడికర్ణికలోకి చేరుస్తాయి.
• కరోనరి కోటరం కుడి కర్ణికలోకి తెరుచుకొనే రంధ్రం థెబేసియస్ కవాటం ఆవరించి ఉంటుంది.
• అథోః మహాసిర కుడి కర్ణికలోకి తెరుచుకునే రంధ్రం యుస్టాచియన్ కవాటంచే ఆవరించి ఉంటుంది. పిండ దశలో ఈ కవాటం పరమహాసిర ద్వారా వచ్చే రక్తాన్ని ఫొరామెన్ ఒవేల్ ద్వారా ఎడమ కర్ణికలోకి పంపుతుంది. ప్రౌఢదశలో ఇది అభివృద్ధి చెందక క్రియారహితంగా ఉంటుంది.
• ఊర్ధ్వ మహాసిర కుడి కర్ణికలోకి తెరుచుకొనే రంధ్రం వద్ద కవాటాలు ఉండవు. ఊపిరితిత్తుల నుంచి ఆమ్లజనియుత రక్తాన్ని రెండు జతల పుపుస సిరలు గ్రహించి, వేర్వేరు రంధ్రాల ద్వారా ఎడమ కర్ణికలోకి తెరుచుకుంటాయి.
• కర్ణికలను, జఠరికలను వేరుచేస్తూ కర్ణికా జఠరికా పటలం ఉంటుంది. దీనికి కుడి, ఎడమ కర్ణికా జఠరికా రంధ్రాలు ఉంటాయి.
• ఎడమ రంధ్రం దగ్గర ద్విపత్ర కవాటం, కుడి రంధ్రం దగ్గర త్రిపత్ర కవాటం ఉంటాయి.

ప్రశ్న 2.
మానవ హృదయం జఠరికలను గురించి వివరించండి.
జవాబు:

• మానవుని గుండెలో పైభాగంలో గల రెండు కర్ణికలకు దిగువ కొద్దిగా పెద్ద పరిమాణంలో రెండు జఠరికలు ఉంటాయి. రెండు జఠరికలూ జఠరికా పటలంతో వేరు చేయబడి ఉంటాయి.
• జఠరికల గోడలు మందంగా ఉండి రక్తాన్ని పంప్ చేయడానికి తోడ్పడతాయి. ఎడమ జఠరిక గోడలు కుడి జఠరిక గోడల కంటే మందంగా ఉంటాయి.
• జఠరికల లోపలి తలం కండరాలతో ఏర్పడి గట్లతో ఉంటుంది. వీటిని కాలమ్నే కార్నే అంటారు.
• కొన్ని గట్లు పెద్దగా, శంఖాకారంగా ఉంటాయి. వీటిని పాపిల్లరీ కండరాలు అంటారు. ఈ కండరాలు స్నాయురజ్జువులు లేదా హృదయ స్ట్రింగ్ కు కలపబడి ఉంటాయి.
• ఈ కొల్లాజెన్ కీలితాలు పాపిల్లరీ కండరాలను త్రిపత్ర, మిట్రల్ కవాటాలకు కలుపుతాయి. ఇవి జఠరిక సంకోచ సమయంలో కర్ణికా జఠరికా కవాటాలు కర్ణికలలోకి వెళ్ళనివ్వకుండా నిరోధిస్తాయి.

ప్రశ్న 3.
మావన హృదయం నిలువు కోత పటం గీచి భాగాలను గుర్తించండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 4.
హార్దిక వలయ సంఘటనలను క్లుప్తంగా రాయండి.
జవాబు:
ఒక హృదయ స్పందన మొదలు కావడం నుండి మరొక హృదయ స్పందన మొదలయ్యే వరకు జరిగే హృదయ ప్రక్రియలను హార్దిక వలయం అంటారు. ఇది మూడు దశలలో జరుగుతుంది. అవి. కర్ణికల సంకోచం, జఠరికల సంకోచం, హార్ధిక విస్ఫారం
i) కర్ణికల సంకోచం : ఇది సుమారు 0.1 సెకన్లు ఉంటుంది.

• సిరాకర్ణికా కణుపు జనింపజేసిన క్రియాశక్మం ఏకకాలంలో రెండు కర్ణికలను ప్రేరేపించి కర్ణికా సంకోచాన్ని కలిగిస్తుంది.
• కర్ణికా సంకోచం సుమారు 30% రక్తాన్ని మాత్రమే జఠరికలలో నింపుతుంది. మిగతా రక్తం కర్ణికా సంకోచం ప్రారంభం కంటే ముందే జఠరికలలోకి ప్రవహిస్తుంది.

ii) జఠరికల సంకోచం : ఇది సుమారు 0.3 సెకన్లు ఉంటుంది.

• ఈ దశలో జఠరికలు సంకోచం జరిగి, అదే సమయంలోనే కర్ణికలు సడలుతాయి.
• జఠరికల సంకోచంవల్ల వాటిలో పీడనం పెరగడంతో కర్ణికా జఠరికా కవాటాలు మూసుకుంటాయి. కాబట్టి రక్తం వెనకకు ప్రవహించదు. ఫలితంగా గుండె మొదటి శబ్దమైన ‘లబ్’ వినిపిస్తుంది.
• జఠరికలలో పీడనం ఇంకా పెరగడం వల్ల పుపుస, దైహిక చాప అర్థ చంద్రాకార కవాటాలు బలవంతంగా తెరవబడతాయి. అందువల్ల జఠరికలోని రక్తం థమనీ చాపాలలోకి ప్రవహించి ప్రసరణ పదంలోకి ప్రవేశిస్తుంది.

iii) హార్ధిక విస్ఫారం : ఇది సుమారు 0.4 సెకన్లు ఉంటుంది.

• జఠరికలు సడలడం వల్ల జఠరికలలోని పీడనం తగ్గి పుపుస, దైహిక చాపాల్లోని అర్ధచంద్రాకార కవాటాలు మూసుకొంటాయి. కాబట్టి రక్తం వెనుకకు ప్రవహించదు. ఫలితంగా గుండె రెండో శబ్ధమైన ‘డబ్’ వినిపిస్తుంది.
• జఠరికలలో పీడనం కర్ణికలలోని పీడనం కంటే తగ్గగానే కర్ణికలోకి మహాసిరలు, పుపుస సిరల ద్వారా చేరిన రక్తం
  కలుగజేసే పీడనం వల్ల కర్ణికా జఠరికా కవాటాలు తెరచుకోవడంతో జఠరికలు రక్తంతో నిండటం ఆరంభమవుతుంది. ఇప్పుడు గుండెలోని అన్ని గదులు విరామ స్థితిలో ఉంటాయి. దీనితో ఇంకొక హార్దిక వలయం ప్రారంభమవుతుంది. సాధారణ మానవుడిలో గుండె నిమిషానికి సరాసరి 72 సార్లు కొట్టుకుంటుంది. కాబట్టి హార్దిక వలయం అవధి 0.8 సెకన్లు.

ప్రశ్న 5.
రక్తస్కందన యాంత్రికం గురించి వివరించండి.
జవాబు:
రక్తనాళానికి గాయమైనప్పుడు అనేక శరీరధర్మ యంత్రాంగాలు రక్తస్రావ నివారణ కోసం చైతన్యవంతమవుతాయి. రక్తనాళం తెగినప్పుడు రక్తం కొల్లాజన్ తంతువులకు బహిర్గతం కావడం వల్ల రక్త స్కందనం ప్రారంభమవుతుంది.
రక్త స్కందన సంవిధానం : ఇది మూడు దశలలో జరుగుతుంది.
i) ప్రోత్రాంబిన్ ఉత్తేజకం ఏర్పడుట : ఇది రెండు పథాలలో ఏర్పడుతుంది.
a) అంతర్జన్య పథం : ఇది రక్తనాళానికి గాయమై రక్తం కొల్లాజిన్కు బహిర్గతమైనప్పుడు జరుగుతుంది. ఇది కారకం XII ను ఉత్తేజితం చేస్తుంది. ఈ కారకం ఇంకొక స్కందన కారకాన్ని ఉత్తేజితం చేస్తుంది. ఈ విధంగా ఒక చర్య ఇంకొక చర్యను ఉత్తేజితం చేస్తూ జలపాత చర్యలు జరిగి చివరగా ప్రోత్రాంబిన్ ఉత్తేజితం ఏర్పడుతుంది.

b) బహిర్జన్య పథం : ఇది దెబ్బతిన్న ప్రసరణ కుడ్యం లేదా ప్రసరణ బాహ్య కణజాలం రక్తాన్ని తాకినప్పుడు జరుగుతుంది. ఈ చర్య దెబ్బతిన్న కణజాలం నుంచి త్రాంబోప్లాస్టిన్ విడుదలను ఉత్తేజపరుస్తుంది. దీనితో కారకం – VII ఉత్తేజితమై జలపాత చర్యలు జరిపి చివరగా ప్రోత్రాంబిన్ ఉత్తేజితం ఏర్పడుతుంది.

ii) ప్రోత్రాంబిన్ క్రియాశీలం చేయుట: ప్రోత్రాంబిన్ ఉత్తేజితం Ca⁺⁺ అయాన్ల సమక్షంలో క్రియారహిత ప్రోత్రాంబిన్ ను క్రియాశీల త్రాంబిన్గా మారుస్తుంది.

iii) కరిగే ఫైబ్రినోజనన్ను ఫైబ్రిన్ గా మార్చుట: కరిగే ఫైబ్రినోజన్ ను త్రాంబిన్ కరిగే ఫైబ్రిన్గా మారుస్తుంది. ఇందులో బలహీనమైన హైడ్రోజన్ బంధాలతో సంధించబడిన అనేక ఫైబ్రిన్ మోనోమర్లు ఉంటాయి. ఫైబ్రిన్ స్టెబిలైజింగ్ కారకం నుంచి విడుదలైన కారకం -XIII వదులైన హైడ్రోజన్ బంధాలను సంయోజన బంధాలుగా మారుస్తుంది. ఫలితంగా కరగని ఫైబ్రిన్ దారాల వల లాంటి నిర్మాణం ఏర్పడుతుంది. ఇది అన్ని వైపులా విస్తరించి దెబ్బతిన్న తలాలకు అంటుకొని రక్తకణాలను, ఫలకికలను బంధిస్తుంది. కొద్ది నిమిషాల అనంతరం రక్తం గడ్డకడుతుంది.

ప్రశ్న 6.
సిరాకర్ణికా కణుపు, కర్ణికా జఠరికా కణుపు భేదాలను తెలపండి.
జవాబు:
సిరాకర్ణికా కణుపు:

• కుడికర్ణిక కుడి పైభాగాన ఊర్ధ్వ మహాసిర రంధ్రం వద్ద సిరాకర్ణికా కణుపు ఉంటుంది.
• ఇది బాహ్య ప్రేరణ లేకుండా క్రియాశక్మాలను ఉత్పత్తి చేయగలదు. కాబట్టి లయారంభకం అంటారు.
• సిరాకర్ణికా కణుపు జనింపజేసిన క్రియాశక్మం ఏక కాలంలో రెండు కర్ణికలను ప్రేరేపించి కర్ణికా సంకోచాన్ని కలిగిస్తుంది.

కర్ణికా జఠరికా కణుపు:

• కుడి కర్ణిక ఎడమవైపు కిందుగా కర్ణికా జఠరికా విభాజకం వద్ద కర్ణికా జఠరికా కణుపు ఉంటుంది.
• కర్ణికా జఠరికా కణుపు క్రియాశక్మాలను సిరాకర్ణికా కణుపు నుంచి గ్రహించి జఠరిక కండరాలకు చేరవేస్తుంది. కాబట్టి కర్ణికా జఠరికా కణుపు ఒక రిలేపాయింట్.
• సిరాకర్ణికా కణుపు నుంచి క్రియాశక్మాలు కర్ణికా జఠరికా కణుపును చేరతాయి.
• ఇవి బండిల్ ఆఫ్ హిస్, దీని శాఖలు, పుర్కింజే పోగుల ద్వారా జఠరిక కండరాలలోకి ప్రసరిస్తాయి. ఇవి జఠరికల సంకోచాన్ని కలిగిస్తుంది.

ప్రశ్న 7.
ధమనులు, సిరల మధ్య తేడాలు గుర్తించండి.
జవాబు:
ధమనులు

1. గుండె నుంచి ఆమ్లజనియుత రక్తాన్ని దేహ భాగాలకు తీసుకువెళతాయి. (ఒక్క పుపుస ధమని తప్ప)
2. ఇవి లేత ఎరుపు రంగులో ఉంటాయి.
3. శరీరం లోపల ఉంటాయి.
4. ధమనుల కుడ్యం మధ్య కంచుకంలో ఎలాస్టిన్ తంతువులు, నునువు కండరాలు ఉండటంవల్ల మందంగా ఉంటుంది.
5. ఇరుకైన కుహరం.
6. కవాట రహితం.
7. రక్తం అధిక పీడనం, కుదుపులతో ప్రవహిస్తుంది.
8. ధమనులు కేశనాళికలతో అంతమవుతాయి.
9. మరణించిన సమయంలో ధమనులు ఖాళీగా ఉంటాయి.

సిరలు

1. ఆమ్లజని రహిత రక్తాన్ని గుండెకు చేరుస్తాయి.
   (ఒక్క పుపుస సిర తప్ప)
2. ఇవి ముదురు ఎరుపు రంగులో ఉంటాయి.
3. శరీరం ఉపరితలంలో ఉంటాయి.
4. మధ్య కంచుకంలో ఎలాస్టిన్ తంతువులు, కండరాలు తక్కువగా ఉండటంవల్ల వీటికుడ్యం పలుచగా ఉంటుంది.
5. విశాలమైన కుహరం.
6. కవాట సహితం.
7. రక్తం నెమ్మదిగా తక్కువ పీడనంతో ప్రవహిస్తుంది.
8. సిరలు కేశనాళికలతో ప్రారంభమవుతాయి.
9. మరణించిన సమయంలో సిరలు రక్తంతో నిండి ఉంటాయి.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
మానవుడి గుండె నిర్మాణాన్ని చక్కటి పటాలతో వివరించండి. [T.S. Mar.’17; T.S. & A.P. Mar. ’16; Mar. ’14]
జవాబు:
మానవుడి గుండె మందమైన కండరయుత గోడలు గల స్పందించే అవయవం. ఇది ఉరఃపంజరంలోని ఊపిరితిత్తుల మధ్యగల మీడియాస్టీనం అనే కుహరంలో ఉంటుంది. దీని అగ్రం కొద్దిగా ఎడమవైపుకు వంగి ఉంటుంది. ఇది బిగించిన పిడికిలి పరిమాణంలో ఉంటుంది.

గుండెను ఆవరించి రెండు పొరలతో ఏర్పడిన హృదయావరణ త్వచం ఉంటుంది. వెలుపలి పొరను తంతుయుత హృదయావరణం, లోపలి పొరను సీరస్ హృదయావరణం అంటారు. సీరస్ హృదయావరణంలో రెండు త్వచాలు ఉంటాయి. అవి వెలుపలి కుడ్యస్తరం, లోపలి అంతరాంగస్తరం. ఈ రెండు త్వచాలను వేరుచేస్తూ హృదయావరణ కుహరం ఉండి, హృదయావరణ ద్రవంతో నిండి ఉంటుంది. ఈ ద్రవం రెండు పొరల మధ్య రాపిడిని తగ్గించి గుండె స్వేచ్ఛా కదలికలను అనుమతిస్తుంది.

మానవుడి గుండెలో నాలుగు గదులు ఉంటాయి. అవిపై భాగంలోగల రెండు కర్ణికలు, వీటి దిగువ కొద్దిగా పెద్ద పరిమాణంలో రెండు జఠరికలు ఉంటాయి. ‘కర్ణికలను, జఠరికలను వేరుచేస్తూ ఉండే లోతైన అడ్డు గాడిని, కరోనరి సల్కస్ అంటారు.

i) కర్ణికలు: ఇవి పలుచని గోడలు గల ‘స్వీకరణ గదులు. ఎడమ కర్ణిక కంటే కుడి కర్ణిక పెద్దది. రెండు కర్ణికలను వేరు చేస్తూ పలుచని కర్ణికాంతర పటలం ఉంటుంది. పిండదశలో ఈ పటలానికి ఫొరామెన్ ఒవేల్ అనే రంధ్రం ఉంటుంది. శిశువు జన్మించి ఊపిరితిత్తులు పనిచేయడం ప్రారంభించగానే ఈ రంధ్రం మూసుకొని పోయి ఆ ప్రాంతంలో ఫోసా ఒవాలిస్ అనే గర్తం మిగులుతుంది. ఒకవేళ ఈ రంధ్రం సరిగా మూసుకుపోనట్లయితే దాని పేటెంట్ ఫొరామెన్ ఒవేల్ అంటారు.
కుడికర్ణిక దేహంలోని వివిధ భాగాల నుండి (ఊపిరితిత్తులు తప్ప) ఆమ్లజని రహిత రక్తాన్ని స్వీకరిస్తుంది. ఊర్ధ్వ మహాసిర దేహపూర్వ భాగం నుంచి, అథోః మహాసిర దేహ పరభాగం నుంచి, హృదయ కోటరం గుండె గోడల నుంచి ఆమ్లజని రహిత రక్తాన్ని కుడి కర్ణికలోకి చేరుస్తాయి. కరోనరి కోటరం కుడి కర్ణికలోకి తెరుచుకొనే రంధ్రం థెబేసియస్ కవాటం ఆవరించి ఉంటుంది. అథోః మహాసిర కుడి కర్ణికలోకి తెరుచుకొనే రంధ్రం యుస్టాచియన్ కవాటంచే ఆవరించి ఉంటుంది. ఊర్థ్వ మహాసిర కుడికర్ణికలోకి తెరుచుకొనే రంధ్రం వద్ద కవాటాలు ఉండవు. ఊపిరితిత్తుల నుంచి ఆమ్లజనియుత రక్తాన్ని రెండు జతల పుపుస సిరలు గ్రహించి, వేర్వేరు రంధ్రాల ద్వారా ఎడమ కర్ణికలోకి తెరుచుకొంటాయి.
కర్ణికలను, జఠరికలను వేరుచేస్తూ కర్ణికా జఠరికా పటలం ఉంటుంది. దీనికి కుడి, ఎడమ కర్ణికా జఠరికా రంధ్రాలు ఉంటాయి. ఎడమ రంధ్రం దగ్గర ద్విపత్ర కవాటం, కుడి రంధ్రం దగ్గర త్రిపత్ర కవాటం ఉంటాయి.

ii) జఠరికలు: జఠరికలు గోడలు మందంగా ఉండి రక్తాన్ని పంప్ చేయడానికి తోడ్పడతాయి. రెండు జఠరికలు జఠరికాంతర పటంలతో వేరుచేయబడి ఉంటాయి. ఎడమ జఠరిక గోడలు కుడి జఠరిక గోడల కంటే మందంగా ఉంటాయి. జఠరికల లోపలి తలం కండరాలతో ఏర్పడి గట్లతో ఉంటుంది. వీటిని కాలమ్నే కార్నే అంటారు. కొన్ని గట్లు పెద్దగా, శంఖాకారంగా ఉంటాయి. వీటిని పాపిల్లరీ కండరాలు అంటారు. ఈ కండరాలు స్నాయురజ్జువులకు కలపబడి ఉంటాయి. ఈ కొల్లాజెన్ కీలితాలు పాపిల్లరీ కండరాలను త్రిపత్ర, ద్విపత్ర కవాటాలకు కలుపుతాయి. ఇవి జఠరిక సంకోచ సమయంలో కర్ణికా జఠరికా కవాటాలు కర్ణికలలోనికి వెళ్ళనివ్వకుండా నిరోధిస్తాయి.

కణుపు కణజాలం: హృదయంలో కణుపు కణజాలం అనే ప్రత్యేక హృదయ కండరాలు విస్తరించి ఉంటాయి. అవి.

1. సిరాకర్ణికా కణుపు (SAN): ఇది కుడికర్ణిక కుడిపై భాగాన ఊర్థ్వ మహాసిర రంధ్రం వద్ద ఉంటుంది.
2. కర్ణికా జఠరికా కణువు (AVN): ఇది కుడికర్ణిక ఎడమ వైపు కిందుగా కర్ణికా జఠరికా విభాజకం వద్ద ఉంటుంది.

iii) ధమనీచాపాలు: మానవ హృదయంలో రెండు ధమనీచాపాలను కలిగి ఉంటుంది.

a) పుపుస చాపం: ఇది కుడి జఠరిక ఎడమ పూర్వభాగం నుంచి బయలుదేరుతుంది. ఇది ఆమ్లజని రహిత రక్తాన్ని ఊపిరితిత్తులకు చేరవేస్తుంది. కుడి జఠరిక పుపుస చాపం లోకి తెరచుకొనే రంధ్రం దగ్గర పుపుస కవాటం ఉంటుంది.

b) ఎడమదైహిక చాపం: ఇది ఎడమ జఠరిక నుంచి బయలుదేరి ఆమ్లజని సహిత రక్తాన్ని శాఖల ద్వారా వివిధ భాగాలకు సరఫరా చేస్తుంది. ఎడమజఠరిక దైహిక చాపంలోనికి తెరచుకొనే రంధ్రం దగ్గర మహాధమనీ కవాటం ఉంటుంది.

ఒక్కొక్క కవాటంలో మూడు అర్థ చంద్రాకార మడతలు ఉంటాయి. పుపుస చాపం, దైహిక చాపం ఒకదానికొకటి తాకేచోట తంతుయుత రజ్జువుచేత కలపబడి ఉంటాయి. దీన్నే లిగమెంటం ఆర్టీరియోజం అంటారు. ఇది పిండదశలో పుపుస చాపాన్ని, దైహిక చాపాన్ని కలిపే డక్టస్ ఆర్టీరియోసస్ అవశేషం.

ప్రశ్న 2.
మానవుడి గుండె పనిచేసే విధానాన్ని వివరించండి. [A.P. Mar.’ 17, ’15; T.S. Mar. ’16]
జవాబు:
మానవుడి గుండె లయబద్దంగా సంకోచ, వ్యాకోచాలు చెందుతూ హార్దిక వలయం ద్వారా రక్తాన్ని అవిరామంగా సరఫరా చేసే అవయవం.
హృదయంలో కణుపు కణజాలం మరియు క్రియాశక్మాల ఉత్పత్తి:
హృదయంలో కణుపు కణజాలం అనే ప్రత్యేక హృదయ కండరాలు విస్తరించి ఉంటాయి. అవి
i) సిరా కర్ణికా కణుపు (SAN): కుడి కర్ణిక కుడిపై భాగాన ఊర్థ్వ మహాసిర రంధ్రం వద్ద సిరా కర్ణికా కణుపు ఉంటుంది.

ii) కర్ణికా జఠరికా కణుపు (AVN): కుడి కర్ణిక ఎడమవైపు కిందుగా కర్ణికా జఠరికా విభాజకం వద్ద ఉంటుంది. బండిల్ ఆఫ్ హిస్ అనే కణుపు పోగులు కర్ణికా జఠరికా కణుపు నుంచి అంతర జఠరికా విభాజకంలోకి వ్యాపిస్తాయి. ఇది కుడి, ఎడమ శాఖలుగా చీలుతుంది. ఈ శాఖలు పుర్కింజే అనే చిన్న తంతువులుగా చీలి జఠరికా కండరాలలోకి విస్తరిస్తాయి.

సిరా కర్ణికా కణుపులో ప్రత్యేక హృదయ కండరకణాలు ఉంటాయి. ఇవి బాహ్య ప్రేరణ లేకుండా క్రియాశక్మాలను ఉత్పత్తి చేయగలదు. కాబట్టి లయారంభంకం అంటారు. కర్ణికా జఠరికా కణుపు క్రియాశక్మాలను సిరా కర్ణికా కణుపు నుంచి గ్రహించి జఠరిక కండరాలకు చేరవేస్తుంది. కాబట్టి కర్ణికా జఠరికా కణుపు ఒక రిలేపాయింట్.

హార్దిక వలయం: ఒక హృదయ స్పందన మొదలు కావడం నుంచి మరొక హృదయ స్పందన మొదలయ్యే వరకు జరిగే హృదయ ప్రక్రియలను హార్దిక వలయం అంటారు. ఇది మూడు దశలలో జరుగుతుంది. అవి

1. కర్ణికల సంకోచం
2. జఠరికల సంకోచం
3. హార్ధిక విస్ఫారం.

మొదట గుండె యొక్క నాలుగు గదులు విశ్రాంతి దశ (ఉమ్మడి విస్ఫార దశ)లో ఉంటాయి.

i) కర్ణికల సంకోచం: ఇది సుమారు 0.1 సెకన్లు ఉంటుంది.

• సిరాకర్ణికా కణుపు జనింపచేసిన క్రియాశక్మం ఏక కాలంలో రెండు కర్ణికలను ప్రేరేపించి కర్ణికా సంకోచాన్ని కలిగిస్తుంది.
• కర్ణికా సంకోచం సుమారు 30% రక్తాన్ని మాత్రమే జఠరికలలో నింపుతుంది. మిగతా రక్తం కర్ణికా సంకోచం ప్రారంభం కంటే ముందే జఠరికలోనికి ప్రవహిస్తుంది.

ii) జఠరికల సంకోచం: ఇది సుమారు 0.3 సెకన్లు ఉంటుంది.

• సిరాకర్ణికా కణుపు నుంచి క్రియాశక్మాలు కర్ణికా జఠరికా కణుపుకు చేరతాయి. ఇవి బండిల్ ఆఫ్ హిస్, దీని శాఖలు, పుర్కింజే పోగుల ద్వారా జఠరిక కండరాల్లోకి ప్రసరిస్తాయి. ఇది జఠరికల సంకోచాన్ని కలిగిస్తుంది.
• జఠరికల సంకోచ సమయంలో కర్ణికలు సడలుతాయి.
• జఠరికల సంకోచం వల్ల వాటిలో పీడనం పెరగడంతో కర్ణికా జఠరికా కవాటాలు మూసుకొంటాయి. కాబట్టి రక్తం వెనకకు ప్రవహించదు. ఫలితంగా గుండె మొదటి శబ్దమైన ‘లబ్’ వినిపిస్తుంది.
• జఠరికల పీడనం ఇంకా పెరగడం వల్ల పుపుస, దైహిక చాప అర్ధచంద్రాకార కవాటాలు బలవంతంగా తెరవబడతాయి. అందువల్ల జఠరికలోని రక్తం ధమనీ చాపాలలోకి ప్రవహించి ప్రసరణ పధంలోకి ప్రవేశిస్తుంది.

iii) హార్ధిక విస్ఫారం: ఇది సుమారు 0.4 సెకన్లు ఉంటుంది.

• జఠరికలు సడలడం వల్ల జఠరికలలోని పీడనం తగ్గి పుపుస, దైహిక చాపాల్లోని అర్థ చంద్రాకార కవాటాలు మూసుకొంటాయి. కాబట్టి రక్తం వెనుకకు ప్రవహించదు. ఫలితంగా గుండె రెండో శబ్దమైన ‘డబ్’ వినిపిస్తుంది.
• జఠరికలోని పీడనం కర్ణికలలోని పీడనం కంటే తగ్గగానే కర్ణికలోకి మహాసిరలు, పుపుస సిరల ద్వారా చేరిన రక్తం కలుగజేసే పీడనం వల్ల కర్ణికా జఠరికా కవాటాలు తెరచుకోవడంతో జఠరికలు రక్తంతో నిండటం ఆరంభమవుతుంది. ఇప్పుడు గుండెలోని అన్ని గదులు విరామస్థితిలో (ఉమ్మడి విస్ఫార దశ) ఉంటాయి. దీనితో ఇంకొక హార్ధిక వలయం ప్రారంభమవుతుంది.
• సాధారణంగా మానవుడి గుండె నిమిషానికి 72 సార్లు కొట్టుకుంటుంది. కాబట్టి హార్దిక వలయం అవధి 0.8 సెకన్లు.

ద్వంద్వ ప్రసరణం: కుడి జఠరిక పంప్ చేసిన రక్తం పుపుస ధమనిలోకి, ఎడమ జఠరిక పంప్ చేసిన రక్తం మహాధమనిలోకి చేరుతుంది. పుపుస ధమనిలోకి పంప్ చేయబడిన ఆమ్లజనిరహిత రక్తం ఊపిరితిత్తులకు చేరుతుంది. ఆమ్లజనియుత రక్తం పుపుస సిరల ద్వారా ఎడమ కర్ణికకు చేరుతుంది. ఈ ప్రసరణ పథాన్ని పుపుస ప్రసరణ అంటారు. ఆమ్లజనియుత రక్తం మహాధమని నుంచి ధమనులు, ధమనికలు, కేశనాళికల ద్వారా కణజాలాన్ని చేరుతుంది. అక్కడి నుంచి ఆమ్లజని రహిత రక్తం కేశనాళికలు, సిరికలు, సిరలు, మహాసిరల ద్వారా కుడికర్ణికను చేరుతుంది. ఈ ప్రసరణ పథాన్ని దైహిక ప్రసరణ అంటారు.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 2nd Year Zoology Study Material Lesson 1(b) శ్వాసించడం, వాయువుల వినిమయం Textbook Questions and Answers.

AP Inter 2nd Year Zoology Study Material Lesson 1(b) శ్వాసించడం, వాయువుల వినిమయం

అతి స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
వైటల్ కెపాసిటిని నిర్వచించి దాని ప్రాముఖ్యం ఏమిటి ?
జవాబు: వైటల్ కెపాసిటి : బలవంతపు నిశ్వాసం తరువాత పీల్చగల గాలి గరిష్ఠ పరిమాణం ఇందులో ERV, TV, IRVలు ఉంటాయి. బలవంతంగా గాలిని ఉచ్ఛ్వాసించిన తరువాత గరిష్ఠస్థాయిలో శ్వాసించిన గాలి ఘనపరిమాణం.
VC = TV + IRV + ERV.

ప్రశ్న 2.
మామూలు నిశ్వాసంలో ఊపిరితిత్తులలో మిగిలిన గాలి ఘనపరిమాణం ఎంత ?
జవాబు:
సాధారణ నిశ్వాసం తరువాత ఊపిరితిత్తులలో మిగిలి ఉన్న గాలి ఘనపరిమాణాన్ని క్రియాత్మక అవశేషసామర్థ్యం (FRC) అంటారు.
FRC = ERV + RV.
ERV = 1000 to 1100 మి.లీ.
RV = 1100 to 1200 మి.లీ. కావున
FRC = 2100 to 2300 మి.లీ.

ప్రశ్న 3.
ఆక్సిజన్ వ్యాపనం వాయుకోశ ప్రాంతంలో మాత్రమే జరుగుతుంది. శ్వాసవ్యవస్థ మిగిలిన భాగాలలో జరగదు. మీరు దీన్ని ఏ విధంగా సమర్థిస్తారు ?
జవాబు:
ఊపిరితిత్తులలోని వాయుకోశాలు వాయువుల వినిమయం జరిగే ప్రాథమిక ప్రాంతాలు. వాయుకోశాలు వాయువులు వ్యాపనం చెందడానికి కావలసిన పీడనాన్ని కలిగి ఉంటాయి.
వాయుకోశాలలో గల అధిక pO₂, తక్కువ pCO₂ స్వల్ప H⁺ గాఢత, తక్కువ ఉష్ణోగ్రతలు O₂ వ్యాపనం చెంది ఆక్సీహీమోగ్లోబిన్ ఏర్పడుటకు అనుకూల పరిస్థితులను ఏర్పరుస్తుంది. ఇవేకాకుండా పాక్షిక పీడనం, వాయువుల ద్రావణీయత, శ్వాసత్వచ మందం, ఆవరణిక తలం మరియు విసరణ దూరం కారకాలుగా వ్యాపనం రేటును ప్రభావితం చేస్తాయి.

ప్రశ్న 4.
ఆక్సిజన్ రవాణాలో pCO₂ ప్రభావం ఏమిటి ?
జవాబు:
pCO₂ ఆక్సిజన్ రవాణాలో ముఖ్యమైన పాత్ర వహిస్తుంది. వాయుకోశాలలో pO₂ అధికంగా ఉండి pCO₂ తక్కువగా, H⁺ గాఢత స్వల్పంగా, ఉష్ణోగ్రత తక్కువగా ఉండటం వల్ల ఆక్సీహిమోగ్లోబిన్ ఏర్పడటానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది. కణజాలాలలో pO₂ తక్కువగా pCO₂ఎక్కువగా H⁺ గాఢత ఎక్కువగా అధిక ఉష్ణోగ్రత ఉండటంవల్ల ఆక్సీహీమోగ్లోబిన్ వియోజనం చెంది ఆక్సిజన్ విడుదలవడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది. కావున రక్తంలో CO₂ గాఢత తక్కువగా ఉన్నప్పుడు అధికంగా “ఆక్సిజన్ హీమోగ్లోబిన్ బంధమేర్పర్చుకుంటుంది. రక్తంలో ఆక్సిజన్ ఆక్సీహీమోగ్లోబిన్గా కణజాలాలకు రవాణా అయ్యి అక్కడ ఆక్సీజన్
విడుదల చేయబడతుంది.

ప్రశ్న 5.
మానవుడు కొండలను ఎక్కుతున్నప్పుడు శ్వాసక్రియ ఏవిధంగా జరుగుతుంది ?
జవాబు:
మానవుడు కొండలను ఎక్కుతున్నప్పుడు లేదా అధికశ్రమతో కూడిన వ్యాయామం చేసినపుడు, శరీరంలో అధిక మొత్తంలో ఆక్సిజన్ వినియోగించబడి, ఆక్సిజన్ ఆవశ్యకత ఏర్పడుతుంది. ఫలితంగా శ్వాసక్రియ రేటు పెరుగుతుంది.

ప్రశ్న 6.
టైడల్ వాల్యూమ్ అంటే ఏమిటి ? ఆరోగ్యవంతుడైన మానవుడిలో టైడల్ వాల్యూమ్ (సుమారు విలువ) ఒక గంటకు ఎంత ఉంటుంది ?
జవాబు:
టైడల్ వాల్యూమ్ (TV) : సాధారణ ఉచ్ఛ్వాస లేదా నిశ్వాసాలలో పీల్చుకొనే లేదా వదిలివేసే గాలి ఘనపరిమాణం. ఇది సుమారు 500 మి॥లీ. ఉంటుంది. ఆరోగ్యవంతుడైన మానవుడు నిమిషానికి 6000 నుంచి 8000 మి.లీ. (లేదా) గంటకు 3,60,000 నుండి 4,80,000 మి.లీ. గాలిని ఉచ్ఛ్వాసించడం లేదా నిశ్వాసించడం జరుగుతుంది.

ప్రశ్న 7.
ఆక్సీహీమోగ్లోబిన్ వియోగ వక్రరేఖను నిర్వచించండి. సిగ్మాయిడల్ వ్యూహనానికి మీరు ఎదైనా కారణాన్ని సూచించగలరా ?
జవాబు:
ఆక్సీహీమోగ్లోబిన్ వియోగ వక్రరేఖ, ఆక్సిజన్ పాక్షిక పీడనానికి, హీమోగ్లోబిన్ సంతృప్త శాతానికి మధ్యగల సంబంధాన్ని తెలియజేస్తుంది. ఆక్సీహీమోగ్లోబిన్తో సంతృప్త శాతాన్ని pO₂ వ్యతిరేకంగా వక్రరేఖను గీసినప్పుడు సిగ్మాయిడ్ రేఖ ఏర్పడుతుంది. ఈ రేఖను ఆక్సీహీమోగ్లోబిన్ వియోజన వక్రరేఖ అంటారు.

సిగ్మాయిడల్ వ్యూహనానికి కారణాలు : వాయుకోశాలలో PO2 అధికంగా ఉండి pCO₂ తక్కువగా, H⁺ గాఢత స్వల్పంగా, ఉష్ణోగ్రత తక్కువగా ఉండటం వల్ల ఆక్సీహీమోగ్లోబిన్ ఏర్పడటానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది. కణజాలాలలో pO₂ తక్కువగా, pO₂ ఎక్కువగా pH⁺ గాఢత ఎక్కువగా, అధిక ఉష్ణోగ్రత ఉండటం వల్ల ఆక్సీహీమోగ్లోబిన్ వియోజనం చెంది ఆక్సిజన్ విడుదలవడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది. ఈ పరిస్థితులలో ఆక్సిజన్ వియోజన వక్రరేఖ Y- అక్షం నుంచి దూరంగా (కుడివైపుకు విస్థాపనం చెందుతుంది.

ప్రశ్న 8.
కాంకే అంటే ఏమిటి ?
జవాబు:
నాసికా కొటరము (Nasal cavity) లో పైభాగాన మూడు పలుచటి మెలితిరిగిన అస్థిఫలకాలు ఉంటాయి. వీటినే కాంకే లేదా టర్బినల్ అంటారు. వీటిలో అధికంగా రక్తకేశనాళికలు ఉండి శ్లేష్మకణాలు గల స్తంభాకార శైలికాయుత ఉపకళ ఆవరించబడి ఉంటుంది.

ప్రశ్న 9.
క్లోరైడ్ విస్తాపం అంటే ఏమిటి ? [A.P. Mar. ’16 Mar. ’14]
జవాబు:
అయాన్ల సమతాస్థితి సాధించడానికి ఎర్రరక్త కణాలు, ప్లాస్మాలమధ్య క్లోరైడ్, బై కార్బనేట్ అయాన్ల వినిమయం జరుగుతుంది. ఈ ప్రక్రియనే క్లోరైడ్ విస్తాపం లేదా హాంబర్గర్ దృగ్విషయం అని అంటారు.

ప్రశ్న 10.
ఏవైన రెండు వృత్తిపర శ్వాసరుగ్మతలను (occupational respiratory, disorders) తెలిపి, అవి మానవుడిలో కలుగచేసే లక్షణాలను తెలపండి.
జవాబు:
వృత్తిపర శ్వాసరుగ్మతలు కొన్ని పరిశ్రమల నుంచి వెలువడిన హానికర పదార్థాలు, శ్వాసవ్యవస్థలోకి వెళ్ళినప్పుడు కలుగుతాయి. ఆస్బెస్టాసిస్ : ఆస్బెస్టాస్ పరిశ్రమలో పనిచేసేవారు, ఆస్బెస్టాస్ ధూళికి దీర్ఘకాలం గురికావడంవల్ల ఈ వ్యాధి కలుగుతుంది. సిలికోసిస్ : గనులు, క్వారీస్ లో పనిచేసేవారు, ఎక్కువకాలం ఇసుక ధూళికి గురికావడం వల్ల సిలికోసిస్ వ్యాధి కలుగుతుంది.

ప్రశ్న 11.
మామూలు శ్వాసకదలికలకు తోడ్పడే కండరాలేవి ?
జవాబు:
విభాజక పటల కండరాలు మరియు వెలుపలి పర్ముకాంతర కండరాలు మామూలు శ్వాస కదలికలకు తోడ్పడతాయి.

ప్రశ్న 12.
ఆక్సీహీమోగ్లోబిన్ వియోజన రేఖ పటం గీయండి.
జవాబు:

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
సాధారణ పరిస్థితులలో ఉచ్ఛ్వాస, నిశ్వాసాలను వివరించండి. [T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
ఉచ్ఛ్వాసం : పరిసరాలలోని గాలిని ఊపిరితిత్తులలోకి పీల్చడాన్ని ఉచ్ఛ్వాసం అంటారు. ఇది క్రియాశీల ప్రక్రియ. ఈ ప్రక్రియలో విభాజక పటల కండరాలు, పర్శుకల మధ్యగల వెలుపలి పర్శుకాంతర కండరాలు సంకోచిస్తాయి. విభాజక పటలం సంకోచించడం వల్ల పూర్వ పర అక్షంలో ఉరఃకుహర ఘనపరిమాణం పెరుగుతుంది. వెలుపలి పర్శుకాంతర కండరాల సంకోచం వల్ల పర్శుకలు, ఉరోస్థి పైకి లేవడం వల్ల ఉరఃకుహరం పృష్టోదర అక్షంలో విశాలమవుతుంది. ఫలితంగా ఉరఃకుహర ఘనపరిమాణం దానితోబాటు పుపుస ఘనపరిమాణం పెరుగుతాయి.

నిశ్వాసం : వాయుకోశాల్లోని గాలి బయటికి విడుదల కావడాన్ని నిశ్వాసం అంటారు. ఇది నిష్క్రియ ప్రక్రియ. విభాజక పటలం వెలుషలి పర్శుకాంతర కండరాలు సడలడం వల్ల విభాజక పటలం ఉరోస్థి తిరిగి యథాస్థానాన్ని చేరుకోవడం వల్ల ఉరః కుహర ఘనపరిమాణం, దానివల్ల పుపుస ఘనపరిమాణం తగ్గుతాయి. దీనివల్ల పుపుస అంతర పీడనం వాతావరణ పీడనం కంటే కొద్దిగా పెరుగుతుంది. దీని ఫలితంగా ఊపిరితిత్తుల నుంచి గాలి బయటికి పంపబడుతుంది. ఇదే నిశ్వాసం.

ప్రశ్న 2.
CO₂ రవాణాకు వివిధ యంత్రాంగాలు ఏవి ? వివరించండి. [T.S. Mar. ’17]
జవాబు:
కార్బన్ డయాక్సైడ్ మూడు రకాలుగా రవాణా అవుతుంది.
(i) ద్రావణ స్థితిలో : 7శాతం CO₂ ప్లాస్మాలో కరిగి ద్రావణ స్థితిలో రవాణా చేయబడుతుంది.
CO₂+ H₂O → H₂CO₃

(ii) కార్బమైనో సంయోగ పదార్థాలుగా : దాదాపు 20-25 శాతం CO₂ నేరుగా హీమోగ్లోబిన్లోని అమైనో సముదాయంతో ఉత్రమణీయంగా కలవడం వల్ల కార్బమైనో హీమోగ్లోబిన్ ఏర్పడుతుంది.
Hb – NH₂ + CO₂ → Hb – NHCOO^– + H⁺

ఈ విధంగా హీమోగ్లోబిన్ తో CO₂ బంధమేర్పరచుకోవడం CO₂ పాక్షిక పీడనంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఎప్పుడైతే కణజాలాలలోలాగా pCO₂ అధికంగా, pO₂ తక్కువగా ఉంటుందో అప్పుడు అధికంగా CO₂ హీమోగ్లోబిన్ బంధమేర్పరచు కొంటుంది. వాయుకోశాలలాగా PCO₂ తక్కువగా, pO₂ అధికంగా ఉన్నప్పుడు, కార్బమైనో హీమోగ్లోబిన్ నుంచి CO₂ వియోజనం చెందుతుంది. అంటే CO₂ హీమోగ్లోబిన్తో కణజాలాలలో కలిసి వాయుకోశాలలో విడుదలవుతుంది. CO₂ ప్లాస్మా ప్రోటీన్లతో కలవడంవల్ల కూడా కార్బమైనో సంయోగ పదార్థాలు ఏర్పడతాయి.

(iii) బై కార్బనేట్గా : సుమారు 70 శాతం CO₂ బై కార్బనేట్గా రవాణా అవుతుంది. ఎర్రరక్తకణాలలో కార్బోనిక్ ఎనైహైడ్రేజ్ అనే ఎన్ఎమ్ చాలా అధికంగా ఉంటుంది. ఈ క్రింది ఎన్జైమ్ చర్యను ఉత్రమణీయంగా జరుపుతుంది.

విచ్ఛిన్నక్రియ ఫలితంగా కణజాలాలలో CO₂ పాక్షిక పీడనం అధికంగా ఉంటుంది. CO₂ రక్తంలోని RBC లోనికి వ్యాపనం చెంది, కార్బానిక్ ఆమ్లాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. ఇది HCO₃^– + H⁺ అయాన్లుగా వియోజనం చెందుతుంది. వాయుకోశాల దగ్గర pCO₂ తక్కువగా ఉండటం వల్ల ఈ చర్య వ్యతిరేక దిశలో జరిగి CO₂ నీటిని ఏర్పరుస్తుంది. ఈ విధంగా కణజాలాలలో CO₂ బైకార్బనేట్గా మార్చబడి, రక్తం ద్వారా వాయుకోశాలకు రవాణా చేయబడి వాయుకోశాల్లో తిరిగి నీరు, CO₂ గా విడిపోయి బయటికి విడుదల చేయబడుతుంది. ప్రతి 100 మి॥లీ. సిరా రక్తం సుమారు 4 మి॥లీ. CO₂ ను వాయుకోశాల్లోని గాలిలోకి విడుదల చేస్తుంది.

ప్రశ్న 3.
మానవుడిలో శ్వాసకదలికలు ఏవిధంగా నియంత్రించబడతాయి ? [Mar. ’14]
జవాబు:
దేహకణజాలాల అవసరాలకు అనుగుణంగా శ్వాస లయలను నిర్వహించగల, సవరింపగల సమర్థత మానవుడికి ఉంది. ‘దీనికి నాడీ వ్యవస్థ తోడ్పడుతుంది.
1. మెదడులోని మజ్జాముఖంలో ఒక ప్రత్యేక కేంద్రం ఉంటుంది. దీన్ని ‘శ్వాస లయ జనక కేంద్రం’ అంటారు. శ్వాస లయలు దీని నియంత్రణలో ఉంటాయి.

2. మెదడు కాండంలోని పాన్లో మరొక కేంద్రం ఉంటుంది. దీన్ని ‘న్యూమోటాక్సిక్ కేంద్రం’ అంటారు. ఇది తగిన రీతిలో శ్వాస లయబద్ధ కేంద్రం విధులను సవరించగలుగుతుంది. ఈ కేంద్రపు నాడీ సంకేతాలు, నిశ్వాస అవధిని తగ్గించి శ్వాసరేటును మార్చగలుగుతుంది.

3. శ్వాసలయ కేంద్రం పక్కన ‘రసాయన జ్ఞాన ప్రాంతం ఉంటుంది. ఇది CO₂, హైడ్రోజన్ అయాన్లకు సున్నితత్వాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఇవి ఎక్కువైనప్పుడు ఈ కేంద్రం చైతన్యవంతం అయి శ్వాసలయబద్ద కేంద్రానికి సంకేతాలను పంపి, శ్వాస ప్రక్రియలో అవసరమైన సవరింపులను చేసి, ఈ పదార్థాలను వెలుపలికి పంపబడేట్లు చేస్తుంది.

4. మహాధమని చాపం, కారోట ధమనులపై గల రసాయన గ్రహకాలు కూడా CO₂ H⁺ అయాన్ల గాఢతలో కలిగే మార్పులను గుర్తించి తగిన చర్యల కోసం అవసరమైన సంకేతాలను శ్వాసలయ కేంద్రానికి పంపుతాయి. CO₂ H⁺ అయాన్ల గాఢత అధికమైనప్పుడు శ్వాసరేటు, దీర్ఘత పెరుగుతాయి. శ్వాసలయ నియంత్రణలో ఆక్సిజన్ కు ప్రాముఖ్యత లేదు.

ప్రశ్న 4.
క్రింది వాటి మధ్య భేదమేమిటి ?
a) IRV, ERV
b) ఇన్స్పిరేటరీ సామర్థ్యం, ఎక్స్పిరేటరీ సామర్థ్యం
c) వైటల్ కెపాసిటి, పూర్ణ పుపుస సామర్థ్యం
జవాబు:
a) IRV మరియు ERV :
బలవంతంగా ఊపిరి
IRV (ఉచ్ఛ్వాస నిలవ ఘనపరిమాణం – Inspiratory Reserve Volume) : పీల్చినప్పుడు టైడల్ వాల్యూమ్ కంటే అధికంగా పీల్చుకోగలిగిన గాలి ఘనపరిమాణాన్ని ఉచ్ఛ్వాస నిలవ ఘనపరిమాణం అంటారు. ఇది సుమారు 2500 మి॥లీ. నుంచి 3000 మి॥లీ. వరకు ఉంటుంది.

ERV (నిశ్వాస నిలవ ఘనపరిమాణం – Expiratory Reserve Volume) : బలవంత నిశ్వాసంలో టైడల్ వాల్యూమ్ కంటే అధికంగా బయటికి వదలగలిగిన గాలి ఘనపరిమాణాన్ని నిశ్వాస నిలవ ఘనపరిమాణం అంటారు.
ఇది సుమారు 1000 మి॥లీ. నుంచి 1100 మి.లీ. వరకు ఉంటుంది.

b) ఇన్స్పిరేటరీ సామర్థ్యం, ఎక్స్పిరేటరి సామర్థ్యం :
ఇన్స్పిరేటరి సామర్థ్యం (IC) : సాధారణ నిశ్వాసం తరువాత ఒక వ్యక్తి లోపలికి పీల్చగల గాలి మొత్తం ఘనపరిమాణాన్ని ఇన్స్పిరేటరి సామర్థ్యం లేదా ఉచ్ఛ్వాస సామర్థ్యం అంటారు. ఇది టైడల్ వ్యాల్యూమ్, ఉచ్ఛ్వాస నిలవ ఘనపరిమాణాల మొత్తం.
IC = TV + IRV
ఇది సుమారు 3000 మి.లీ. నుండి 3500 మి.లీ. వరకు ఉంటుంది.
ఎక్స్పిరేటరీ సామర్థ్యం (EC) : సాధారణ ఉచ్ఛ్వాసం తరువాత ఒక వ్యక్తి బయటికి వదలగలిగిన గాలి ఘనపరిమాణాన్ని ఎక్స్పిరేటరీ సామర్థ్యం అంటారు.
EC – TV + ERV

c) వైటల్ కెపాసిటి (VC) : బలవంతపు నిశ్వాసం తరువాత పీల్చగల గాలి గరిష్ఠ ఘనపరిమాణాన్ని వైటల్ కెపాసిటీ అంటారు. ఇందులో ERV, TV, IRV లు ఉంటాయి. బలవంతంగా గాలిని ఉచ్ఛ్వాసించిన తరువాత గరిష్ట స్థాయిలో శ్వాసించిన గాలి ఘనపరిమాణం,
VC = TV + IRV + ERV
పూర్ణ పుపుస సామర్థ్యం : బలవంతపు ఉచ్ఛ్వాసం తరువాత ఊపిరితిత్తులలో అమరిన గాలి మొత్తం ఘనపరిమాణం ఇందులో RV, ERV, TV, IRV లేదా వైటల్ సామర్థ్యం + అవశేషపరిమాణం.
TLC = VC+ RV (లేదా) TLC = ERV + IRV + TV + RV

ప్రశ్న 5.
శ్వాస వ్యవస్థ రుగ్మతలను వివరించండి. [A.P. Mar.’17, ’15; T.S. & A.P. Mar. ’16]
జవాబు:
1) ఉబ్బసవ్యాధి : శ్వాసనాళం, శ్వాసనాళికలలో వాపు ఏర్పడటం వల్ల శ్వాసించడం కష్టంగా ఉంటుంది. శ్వాసనాళం, శ్వాసనాళికా గోడలలోని నునుపు కండరాలలో ఈడ్పులాంటి లక్షణాలు కనిపిస్తాయి. దగ్గు, ఈల లాంటి శబ్దం, ఛాతి బిగపట్టినట్లుగా ఉండి శ్వాసించడం కష్టంగా ఉంటుంది. ఆస్తమాలో ఎలర్జీని కలుగజేసే కారకాలు, హిస్టమిన్ వంటి వాపును కలుగచేసే పదార్థాలను విడుదల చేయించడం వల్ల శ్వాసనాళాలు కుచించుకుపోయి శ్వాసించడం కష్టమవుతుంది.

2) ఎంఫైసీమా : ఇది దీర్ఘరుగ్మత, ఇందులో వాయుకోశ గోడలు శిథిలమయి, కలిసిపోవడం వల్ల వాయువుల వినిమయం జరిగే శ్వాసతలం తగ్గుతుంది. ఊపిరితిత్తులు పెద్దగా మారి, వాయుకోశాలు తగ్గి, అధిక తంతుయుత కణజాలాన్ని, తక్కువ స్థితిస్థాపకతను కలిగి ఉంటాయి. దీనికి ముఖ్యకారణం పొగతాగడం.

3) బ్రాంకైటిస్ : శ్వాసనాళికలలో వాపు ఏర్పడటం, దీనిఫలితంగా శ్వాసనాళికలోని శ్లేష్మస్తరంలో వాపు ఏర్పడటం వల్ల శ్లేష్మం ఉత్పత్తి అధికమై, శ్వాసనాళిక వ్యాసం తగ్గుతుంది. దీర్ఘకాలం దగ్గు, దీనితో చిక్కటి శ్లేష్మం / కఫం ఏర్పడతాయి.

4) న్యుమోనియా : స్ట్రెప్టోకోకస్ న్యుమోనియే అనే బ్యాక్టీరియా ఊపిరితిత్తులలో సంక్రమణ వల్ల కలుగుతుంది. కొన్ని రకాల వైరస్లు, శిలీంధ్రాలు, ప్రోటోజోవన్లు, మైకోప్లాస్మాలు కూడా ఈ వ్యాధిని కలుగజేస్తాయి. ఊపిరితిత్తులలో వాపు, వాయుకోశాలలో శ్లేష్మం చేరడం, తగ్గడం వాయువుల వినిమయం దీని లక్షణాలు. చికిత్స చేయనట్లయితే మరణించడం జరుగుతుంది.
వృత్తిపర శ్వాస రుగ్మతలు : ఇవి కొన్ని పరిశ్రమల నుంచి వెలువడిన హానికర పదార్థాలు, శ్వాసవ్యవస్థలోకి వెళ్ళినప్పుడు కలుగుతాయి.

1. ఆస్బెస్టాసిస్ : ఆస్బెస్టాస్ పరిశ్రమలో పనిచేసేవారు, ఆస్బెస్టాస్ ధూళికి దీర్ఘకాలం గురికావడం వల్ల ఈ వ్యాధి కలుగుతుంది.
2. సిలికోసిస్ : గనులు, క్వారిస్లలో పనిచేసేవారు, ఎక్కువ కాలం ఇసుక ధూళికి (సిలికా) గురికావడం వల్ల సిలికోసిస్ వ్యాధి కలుగుతుంది.
3. సిడిరోసిస్ : కణజాలాలలో ఇనుపరేణువులు పొందుపర్చబడటం వల్ల ఈ వ్యాధి కలుగుతుంది.
4. నలుపు ఊపిరితిత్తి వ్యాధి : ఈ వ్యాధి ధూళి, బొగ్గు పీల్చడం వల్ల కలుగుతుంది. ఇది బొగ్గు గనులలో ఎక్కువకాలం పనిచేసే కార్మికులలో సాధారణంగా కనిపిస్తుంది.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
మానవుడి శ్వాస వ్యవస్థను వివరించండి.
జవాబు:
మానవుడి శ్వాసవ్యవస్థలో, బాహ్య నాసికారంధ్రాలు, నాసికా కక్ష్యలు, నాసికాగ్రసని, స్వరపేటిక, వాయునాళం, శ్వాసనాళాలు, శ్వాసనాళికలు మరియు ఊపిరితిత్తులు వంటి నిర్మాణాలుంటాయి.
1. బాహ్య నాసికారంధ్రాలు : ఒక జత బాహ్య నాసికారంధ్రాలు పైపెదవి పైన వెలుపలికి తెరచుకొని ఉంటాయి. ఇవి నాసికా కక్ష్యల్లోకి నాసికా మార్గం ద్వారా తెరచుకుంటాయి.

2. నాసికాకక్ష్యలు : ఇవి తాలువుకు పై భాగాన ఉండి నాసికా విభాజకం వల్ల వేరుచేయబడతాయి. ప్రతి నాసికా కక్ష్యలో మూడు భాగాలను గుర్తించవచ్చు. అవి

1. అళిందభాగం : దీనిలో రోమాలు, చర్మవసాగ్రంథులు ఉండి, దుమ్ము, ధూళి రేణువులు ప్రవేశించకుండా నిరోధిస్తాయి.
2. శ్వాసభాగం : ఇది లోపలికి పీల్చిన గాలి ఉష్ణోగ్రతను నియంత్రించే నిబంధనకారిగా పనిచేస్తుంది.
3. ఘ్రాణభాగం : ఇవి ఘ్రాణ ఉపకళతో ఆవరించబడి ఉంటాయి.

3. నాసికాగ్రసని : నాసికాకక్ష్యలు ఒక జత అంతర నాసికా రంధ్రాల ద్వారా మృదుతాలువు పై గల నాసికా గ్రసనిలోకి తెరచుకొంటాయి. నాసికాగ్రసని, గ్రసనిలోని ఒక భాగం దీని లోపలితలం శైలికామయ ఉపకళతో ఆవరించబడి ఉండి పీల్చిన గాలిని శుభ్రపరుస్తుంది. దీనిలోనికి యుస్టేచియన్ నాళం తెరచుకొంటుంది. దీని తరువాత భాగం ముఖగ్రసనిలోకి తెరచుకొంటుంది. ఇది ఆహారానికి, గాలికి ఐక్యమార్గం. ముఖగ్రసని స్వరపేటికా గ్రసనిలోకి తెరచుకొంటుంది. ఇక్కడ ఆహార మార్గం, వాయు మార్గం, నిర్దిష్టంగా ఏర్పడి ఆహార మార్గం ఆహారవాహికలోకి, వాయు మార్గం కంఠబిలం ద్వారా వాయునాళంలోకి తెరచుకుంటాయి.

4. స్వరపేటిక : స్వరపేటిక ధ్వని ఉత్పత్తికి సహాయపడే మృదులాస్థి పేటిక. అందువల్ల దీన్ని ధ్వనిపేటిక లేదా ఆడమ్స్ ఆపిల్ అని కూడా అంటారు. ఇది గ్రసనిని వాయునాళాన్ని కలుపుతుంది. స్వరపేటిక ధ్వనిని ఉత్పత్తిచేసి మరియు గాలి ప్రయాణించే అవయవం. ఇది నాలుక అడుగుభాగాన మొదలై వాయునాళం వరకు ఉంటుంది. ఇది a) స్వరతంత్రులు/ స్వరముడతలు, కంఠబిలం మరియు c) ఉపజిహ్వికలను కలిగి ఉంటుంది.

• స్వరతంత్రులు / స్వరముడతలు : ఇవి థైరాయిడ్ మృదులాస్థికి, ప్రకోణ మృదులాస్థులకు మధ్య విస్తరించి ఉన్న ఒక జత పలుచని పసుపురంగు స్థితిస్థాపక తంతువులు.
• కంఠబిలం : ఇది మిథ్యా స్వరతంత్రులు మరియు నిజస్వరతంత్రుల మధ్య సన్నని మార్గం.
• ఉపజిహ్విక : ఇది థైరాయిడ్ మృదులాస్థికి అతికి ఉన్న పలుచని ఆకులాంటి స్థితిస్థాపక మృదులాస్థి దళం. ఇది ఆహారాన్ని స్వరపేటికలోకి కంఠబిలం ద్వారా పోకుండా నిరోధిస్తుంది.

5) వాయునాళం : వాయునాళం ఉరఃకుహరం మధ్యభాగం వరకు విస్తరించే నిటారునాళం. దీని గోడలకు ఆధారంగా 20 ‘C’ ఆకారపు కాచాభ మృదులాస్థి వలయాలు ఉంటాయి. ఈ వలయాలు పృష్ఠ తలంలో అసంపూర్ణంగా ఉండి, వాయునాళం ముకుళించడాన్ని నిరోధిస్తూ ఎల్లప్పుడూ తెరుచుకొని ఉండేటట్లు చేస్తాయి. వాయునాళపు లోపలి తలం మిథ్యాస్తరిత శైలికామయ ఉపకళతో ఆవరించి ఉంటుంది.

6) శ్వాసనాళాలు, శ్వాసనాళికలు : వాయునాళం ఉరఃకుహరం మధ్యలో అయిదో ఉరఃకశేరుక స్థాయి వద్ద రెండుగా చీలి కుడి, ఎడమ శాఖలను ఏర్పరుస్తుంది. వీటిని ప్రాథమిక శ్వాసనాళాలు అంటారు. ప్రతి ప్రాథమిక శ్వాసనాళం తనవైపున ఉన్న ఊపిరితిత్తిలోకి ప్రవేశించి ద్వితీయ శ్వాసనాళాలు, ఇవి మరిన్ని శాఖలుగా చీలి తృతీయ శ్వాసనాళాలను ఏర్పరుస్తాయి. ప్రతి తృతీయ శ్వాసనాళం అనేకసార్లు విభజన చెంది క్రమంగా ప్రాథమిక, ద్వితీయ, తృతీయ, చివరి శ్వాసనాళికలను ఏర్పరుస్తాయి. ప్రతి శ్వాసనాళిక వాయుకోశాలతో అంతమయ్యే వాయుకోశగోణుల గుంపులోకి తెరచుకుంటుంది.

7) ఊపిరితిత్తులు : కుడి, ఎడమ ఊపిరితిత్తులు ఉరఃకుహరంలో అమరి ఉంటాయి. ఊపిరితిత్తులను ఆవరించి రెండు పొరలు కలిగిన పుపుస త్వచం ఉంటుంది. ఇది ఊపిరితిత్తుల తలంపై రాపిడిని తగ్గిస్తుంది. వెలుపలి పుపుసత్వచం ఉరః కుహరంతో లోపలి పుపుసత్వచం ఊపిరితిత్తులతో సన్నిహిత సంబంధాన్ని కలిగి ఉంటాయి. బాహ్యనాసికా రంధ్రాల నుంచి శ్వాసనాళికల వరకు విస్తరించిన భాగం వాహికా భాగంగా, వాయుకోశాలు, వాటి నాళికలు కలిసి వినిమయ భాగంగా ఏర్పడతాయి. వాహికా భాగం పరిసరాలలోని గాలిని వాయుకోశాలలోకి రవాణా చేస్తుంది. ఇది ఉచ్ఛ్వసించిన గాలిలో ఉండే ధూళి రేణువులను తొలగించి తేమను చేర్చి దాని ఉష్ణోగ్రతను శరీర ఉష్ణోగ్రతకు తీసుకువస్తుంది. వినిమయ భాగం నిజమైన వ్యాపన ప్రాంతం. ఇక్కడ ఆక్సిజన్, కార్బన్ డైఆక్సైడ్ వినిమయం రక్తం, వాతావరణంలోని గాలి మధ్యన జరుగుతుంది.

ప్రశ్న 2.
రక్తంలో ఆక్సిజన్, కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ రవాణా గురించి వ్యాసం వ్రాయండి.
జవాబు:
రక్తం ఆక్సిజన్ మరియు కార్బన్ డై ఆక్సైడ్ మాధ్యమంగా పనిచేస్తుంది.
1. ఆక్సిజన్ రవాణా : ఆక్సిజన్ న్ను ఊపిరితిత్తుల నుంచి కణజాలాలకు రక్తంలోని ప్లాస్మా, ఎర్రకర్తకణాలు రవాణా చేస్తాయి. సాధారణ పరిస్థితులలో ప్రతి 100 మి॥లీ. ఆమ్లజనియుత రక్తం కణజాలాలకు 5 మి.లీ. ఆక్సిజన్ విడుదల చేస్తుంది.
i) ప్లాస్మా ద్వారా ఆక్సిజన్ రవాణా : సుమారు 3 శాతం ఆక్సిజన్ రక్తంలోని ప్లాస్మాలో కరిగిన స్థితిలో, రవాణా చెందుతుంది.

ii) RBC ద్వారా ఆక్సిజన్ రవాణా : సుమారు 97 శాతం ఆక్సిజన్ ను రక్తంలోని ఎర్రరక్తకణాలు రవాణా చేస్తాయి. ఎర్రరక్తకణాలలో హీమోగ్లోబిన్ అనే ఇనుమును కలిగిన ఎరుపు రంగు వర్ణకం ఉంటుంది. ప్రతి హీమోగ్లోబిన్ అణువు నాలుగు ఆక్సిజన్ అణువులను రవాణా చేయగలుగుతుంది. ఆక్సిజన్ హీమోగ్లోబిన్తో బంధించబడటం ప్రాథమికంగా O₂ పాక్షిక పీడనంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఊపిరితిత్తులలో O₂ పాక్షిక పీడనం ఎక్కువగా ఉంటుంది. కాబట్టి ఆక్సిజన్, హీమోగ్లోబిన్ ఉత్రమణీయంగా బంధించబడి ఆక్సీహీమోగ్లోబిన్ ను ఏర్పరుస్తుంది. దీన్ని హీమోగ్లోబిన్ ఆమ్లజనీకరణం అంటారు.
Hb + 4O₂ ⇌ Hb (O₂)₄.

కణజాలాలలో O₂ పాక్షిక పీడనం తక్కువగా ఉంటుంది. కాబట్టి ఆక్సీహీమోగ్లోబిన్ వియోగం చెంది ఆక్సిజన్ను విడుదల చేస్తుంది. ఆక్సిజన్ హీమోగ్లోబిన్ బంధించబడటాన్ని CO₂ పాక్షిక పీడనం, H⁺ అయాన్ల గాఢత (pH), ఉష్ణోగ్రత ప్రభావితం చేస్తాయి.

ఉదాహరణ : వాయుకోశాలలో pO₂ అధికంగా ఉండి CO₂ తక్కువగా, H⁺ గాఢత స్వల్పంగా (pH అధికంగా) ఉష్ణోగ్రత తక్కువగా ఉండటం వల్ల ఆక్సీహీమోగ్లోబిన్ ఏర్పడటానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది.

కణజాలాలలో pO₂ తక్కువగా pCO₂ ఎక్కువగా, H⁺ గాఢత ఎక్కువగా (తక్కువ pH), అధిత ఉష్ణోగ్రత ఉండటం వల్ల ఆక్సీహీమోగ్లోబిన్ వియోజనం చెంది ఆక్సిజన్ విడుదలవడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది.

కార్బన్ డైఆక్సైడ్ రవాణా: కార్బన్ డైయాక్సైడ్ మూడు రకాలుగా రవాణా అవుతుంది.
(i) ద్రావణ స్థితిలో : 7శాతం CO₂ ప్లాస్మాలో కరిగి ద్రావణ స్థితిలో రవాణా చేయబడుతుంది.
CO₂ + H₂O → H₂CO₃

(ii) కార్భమైనో సంయోగ పదార్థాలుగా : దాదాపు 20-25 శాతం CO₂ నేరుగా హీమోగ్లోబిన్లోని అమైనో సముదాయంతో ఉత్రమణీయంగా కలవడం వల్ల కార్బమైనో హీమోగ్లోబిన్ ఏర్పడుతుంది.
Hb – NH₂ + CO₂ → Hb – NHCOO^– + H⁺.

ఈవిధంగా హీమోగ్లోబిన్ CO₂ బంధమేర్పరుచుకోవడం CO₂ పాక్షిక పీడన పై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఎప్పుడైతే కణజాలాలలోలాగా pCO₂ అధికంగా pO₂ తక్కువగా ఉంటుందో అప్పుడు అధికంగా CO₂ హీమోగ్లోబిన్తో బంధమేర్పరుచుకొంటుంది. వాయు కోశాలలాగా pCO₂ తక్కువగా pO₂ అధికంగా ఉన్నప్పుడు కార్బమైనో హీమోగ్లోబిన్ నుంచి CO₂ వియోజనం చెందుతుంది. అంటే CO₂ హీమోగ్లోబిన్ కణజాలాలలో కలిసి వాయుకోశాలలో విడుదలవుతుంది. CO₂ ప్లాస్మా ప్రోటీన్లతో కలవడంవల్ల కూడా కార్బమైనో సంయోగ పదార్థాలు ఏర్పడతాయి.

(iii) బై కార్బనేట్గా : సుమారు 70 శాతం CO₂ బై కార్బనేట్ గా రవాణా అవుతుంది. ఎర్రరక్తకణాలలో కార్బోనిక్ ఎనైడ్రేజ్ అనే ఎన్జైమ్ చాలా అధికంగా ఉంటుంది. ఈ క్రింది ఎన్జైమ్ చర్యను ఉత్రమణీయంగా జరుపుతుంది.

విచ్ఛిన్నక్రియ ఫలితంగా కణజాలాలలో CO₂ పాక్షిక పీడనం అధికంగా ఉంటుంది. CO₂ రక్తంలోని RBC లోనికి వ్యాపనం చెంది, కార్బానిక్ ఆమ్లాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. ఇది HCO₃^–, H⁺ అయాన్లుగా వియోజనం చెందుతుంది. వాయుకోశాల దగ్గర pCO₂ తక్కువగా ఉండటంవల్ల ఈ చర్య వ్యతిరేక దిశలో జరిగి CO₂, నీటిని ఏర్పరుస్తుంది. ఈ విధంగా కణజాలాలలో CO₂ బైకార్బనేట్ గా మార్చబడి, రక్తం ద్వారా వాయుకోశాలకు రవాణా చేయబడి వాయుకోశాల్లో తిరిగి నీరు, CO₂ గా విడిపోయి బయటికి విడుదల చేయబడుతుంది. ప్రతి 100 మి॥లీ. సిరా రక్తం సుమారు 4 మి॥లీ. CO₂ను వాయుకోశాల్లోని గాలిలోకి విడుదల చేస్తుంది.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 2nd Year Zoology Study Material  Lesson 1(a) జీర్ణక్రియ, శోషణం Textbook Questions and Answers.

AP Inter 2nd Year Zoology Study Material Lesson 1(a) జీర్ణక్రియ, శోషణం

అతి స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
మానవ ప్రౌఢదశలోని దంత ఫార్ములాను తెలపండి. [T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
మానవ ప్రౌఢదశలో 32 దంతాలుంటాయి. ప్రతి దవడ సమభాగములో ఉండే దంతాలు I.C.P.M, క్రమంలో అమరి ఉంటాయి. వీటిని దంత ఫౌర్ములాతో పేర్కొంటారు.
మానవ ప్రౌడదశలో దంత ఫార్ములా
\(\frac{2123}{2123}\)
= 32

ప్రశ్న 2.
పైత్యరసంలో జీర్ణ ఎన్జైమ్లు ఉండవు. అయినా జీర్ణక్రియలో ముఖ్యమైంది. ఎలా ? [T.S. Mar. ’16]
జవాబు:
పైత్యరసంలో జీర్ణ ఎన్జైమ్లు ఉండవు, కాని పైత్యరస లవణాలైన సోడియం, పొటాషియం గ్లికోకోలేట్లు, టారోకోలేట్లు ఉంటాయి. పైత్యరసంలో గల ఈ లవణాలు కొవ్వులను ఎమల్సీకరిస్తాయి మరియు లైపేజ్ అనే ఎన్జైములను ఉత్తేజితపరుస్తాయి. ఈ లైపేజ్లు ఎమల్సీకరించిన కొవ్వు పదార్థాలను కొవ్వు ఆమ్లాలు, గ్లిసరాల్గా విడగొడతాయి.

ప్రశ్న 3.
కైమోట్రిప్సిన్ పాత్రను వివరించండి. ఇదే రకానికి చెంది ఇదే గ్రంధి స్రవించిన రెండు ఎన్జైములను పేర్కొనండి.
జవాబు:
కైమోట్రిప్సిన్ ప్రోటీన్లు ప్రోటియోజెస్ మరియు పెప్టోన్ల జీర్ణక్రియలో ముఖ్యపాత్ర వహించి వాటిని ట్రై మరియు డైపెప్టైడ్లుగా మారుస్తుంది. కైమోట్రిప్సిన్, ట్రిప్సిన్ మరియు కార్బాక్సి పెప్టిడేజ్లు ఎండో పెప్టైడేజ్లు. ఇవి క్లోమము నుండి స్రవించబడి ప్రోటీన్ల జీర్ణక్రియలో తోడ్పడతాయి.

ప్రశ్న 4.
జీర్ణాశయంలో HCI స్రవించకపోతే ఏమి జరుగుతుందో వివరించండి.
జవాబు:
జీర్ణాశయంలో గోడలలోగల ఆక్సింటిక్ కణాలు HC ను స్రవిస్తాయి. HC/ ప్రోటీన్ల జీర్ణక్రియలో ముఖ్యపాత్ర వహిస్తుంది. HC/ ఆమ్ల pHని కలుగజేస్తుంది. ఇది పెప్సిన్ చర్యకు శ్రేష్టితమ pH మరియు క్రియారహిత పెప్సినోజనన్ను క్రియాశీల పెప్సిన్గా మారుస్తుంది. అందువలన జీర్ణాశయంలో HCI స్రవించకపోతే పెప్సిన్ క్రియారహితంగానే (పెప్సినోజన్) ఉంటుంది. ఇది ప్రోటీన్ల జీర్ణక్రియపై ప్రభావాన్ని చూపుతుంది.

ప్రశ్న 5.
గర్తదంతి (the codont) ద్వివార దంతి పదాలను వివరించండి.
జవాబు:
గర్తదంతి : మానవుడిలో దవడ ఎముక గర్తాలలో ఇమిడి ఉన్న దంతాలను గర్తదంతి అంటారు.
ద్వివార దంతి : మానవుడితో సహా అనేక క్షీరదాలలో దంతాలు వాటి జీవితకాలంలో రెండుసార్లు ఉద్భవిస్తాయి. బాల్యదశలో తాత్కాలిక పాలదంతాలు లేదా ఊడిపోయే దంతాలు, ప్రౌఢదశలో వాటి స్థానంలో శాశ్వత దంతాలు. ఈ రకం విన్యాసాన్ని ద్వివారదంత విన్యాసం అంటారు.

ప్రశ్న 6.
స్వయం ఉత్ప్రేరణ అంటే ఏమిటి ? రెండు ఉదాహరణలు ఇవ్వండి. [A.P. & T.S. Mar. 17; A.P. Mar. 15]
జవాబు:
ఒక ఉత్ప్రేరక చర్యలో అంతిమంగా ఏర్పడిన ఒక పదార్థం, అదే చర్యకు ఉత్ప్రేరకంగా పాత్రవహించి చర్యను జరిపిన దానిని స్వయం ఉత్ప్రేరకం అంటారు.
ఎంటి రోకైనెజ్

ప్రశ్న 7.
కైమ్ అంటే ఏమిటి ?
జవాబు:
జీర్ణాశయంలో పాక్షికంగా జీర్ణమై, ఆమ్ల లక్షణాలున్న ఆహారాన్ని కైమ్ అంటారు.

ప్రశ్న 8.
మానవుడిలోని వివిధ రకాల లాలాజల గ్రంథులను పేర్కొని అవి నోటిలో ఏ ప్రాంతాల్లో ఉన్నాయో తెలపండి.
జవాబు:
మానవుడిలో మూడు జతల లాలాజల గ్రంథులు ఉంటాయి. అవి

1. పెరోటిడ్ గ్రంథులు ఇవి వెలుపలి చెవి పీఠభాగంలో ఉంటాయి.
2. అధోజంభికా గ్రంథులు
3. అధో జిహ్వికా గ్రంథులు

ఇవి క్రింది దవడ మూల భాగంలో ఉంటాయి.
నాలుక క్రింది భాగంలో ఉంటాయి.

ప్రశ్న 9.
మానవుడి నాలుకపై గల వివిధ సూక్ష్మాంకురాలను పేర్కొనండి.
జవాబు:
నాలుక పై భాగంలో చిన్నగా ముందుకు పొడుచుకొని వచ్చే నిర్మాణాలను సూక్ష్మాంకురాలు అంటారు. మానవుడి నాలుకపై మూడు రకాల సూక్ష్మాంకురాలు ఉంటాయి. అవి
1. ఫంజీఫామ్ సూక్ష్మాంకురాలు 2. తంతురూప సూక్ష్మాంకురాలు 3. సర్కంవెల్లేట్ సూక్ష్మాంకురాలు

ప్రశ్న 10.
మానవుడి దేహంలో అత్యంత కఠిన పదార్ధం ఏది ? అది ఏవిధంగా ఏర్పడుతుంది ?
జవాబు:
దంతానికి కిరీట భాగంలో డెంటినన్ను ఆవరించి పింగాణి పొర ఉంటుంది. ఈ పింగాణి పొర మానవ దేహంలో అతి దృఢమైన పదార్థం. దీన్ని బహిస్త్వచం నుంచి ఏర్పడిన ఎమియోబ్లాస్ట్లు స్రవిస్తాయి.

ప్రశ్న 11.
మానవుడి జీర్ణనాళంలో అవశేష అవయవంగా ఉండి, శాకాహారులలో బాగా అభివృద్ధి చెందిన ఈ భాగం ఏది ? ఇం ఏ రకపు కణజాలంతో ఏర్పడుతుంది ?
జవాబు: ఉండూకం మానవుని జీర్ణనాళంలో అవశేష అవయవం. ఇది అంధనాళం నుంచి పొడుచుకుని వచ్చే సన్నటి వేలు లాంటి నాళికాయుత నిర్మాణం. ఇది శాఖాహారులలో బాగా అభివృద్ధి చెంది, సెల్యూలోస్ జీర్ణక్రియలో ముఖ్యపాత్ర వహిస్తుంది. ఉండూకం లింపాయిడ్ కణజాలంను కలిగి ఉంటుంది. ఇవి రోగ నిరోధక వ్యవస్థలో ముఖ్యపాత్ర వహిస్తాయి.

ప్రశ్న 12.
మింగడం, నమలడం మధ్య బేధాన్ని తెల్పండి.
జవాబు:
మింగడం : తీసుకున్న ఆహారం మింగడం మూడు దశలలో జరుగుతుంది.

1. నమిలిన ఆహారాన్ని ముద్దగా సేకరించడం.
2. ఈ ఆహారపు ముద్దను గ్రసని ద్వారా ఆహారవాహిక పూర్వాంతరానికి చేర్చడం.
3. ఆహార వాహిక నుండి జీర్ణాశయమునకు చేరుతుంది.

నమలడం : తీసుకున్న ఆహారాన్ని కొరకడం, చీల్చడం, నమలడం ద్వారా చిన్న చిన్న ముక్కలుగా చేస్తుంది. దంతాలు నమలడం వల్ల, నాలుక కలపడం వల్ల లాలాజలంతో కలిసి ఆహారం మెత్తగా, ముద్దగా మారుతుంది.

ప్రశ్న 13.
నీళ్ళ విరేచనాలు, మలబద్దకం మధ్య భేదాన్ని తెలపండి.
జవాబు:
నీళ్ళ విరేచనాలు : అసాధారణ ఆంత్ర కదలికలు, పలుచని ద్రవరూప మలవిసర్జన దీని లక్షణం. ఆహార శోషణ తగ్గి అధిక నీటి నష్టం జరగడం వల్ల దేహం నిర్జలీకరణకు గురువుతుంది.
మలబద్దకం : పెద్దపేగు కదలికలు తక్కువ కావడం వల్ల మలం పురీషనాళంలో నెమ్మదిగా కదులుతూ ఎక్కువ నీటిని కోల్పోవడం వల్ల గట్టిగా మారుతుంది. దీనివల్ల మలవిసర్జన కష్టమవుతుంది. నీటిని తక్కువగా తాగడం, ఆహారంలో పీచు పదార్థం తగ్గడం, ఎక్కువ కంగారుపడటం కూడా దీనికి కారణాలు.

ప్రశ్న 14.
ఆంత్రమూలంలోని శ్లేష్మస్తరం స్రవించే రెండు హార్మోనులను పేర్కొనండి.
జవాబు:
సెక్రిటిన్, కొలెసిస్టోకైనిన్ (CCK) హార్మోనులు ఆంత్రమూలం శ్లేష్మస్తరం నుండి స్రవించబడతాయి.

ప్రశ్న 15.
శోషణ, స్వాంగీకరణం మధ్య భేదాన్ని తెలపండి.
జవాబు:
శోషణ : జీర్ణక్రియ ఫలితంగా ఏర్పడిన అంత్యపదార్థాలు పేగు గోడలలోని శ్లేష్మస్తరంలోకి, దాని నుంచి రక్తం లేదా శోషరసంలో గ్రహించబడడాన్ని శోషణ అంటారు. ఇది నిష్కియ, సక్రియా యంత్రాంగాల ద్వారా జరుగుతుంది.

స్వాంగీకరణం : శోషణం చెందిన జీర్ణ పదార్థాలు చివరి కణజాలాలకు చేరి, జీవ పదార్థ అనుఘటకాలుగా మార్చబడతాయి. ఇవి శక్తి ఉత్పాదన, పెరుగుదల మరమ్మత్తు చేయడానికి వినియోగపడతాయి. ఈ విధానాన్నే ‘స్వాంగీకరణం’ అంటారు.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
దంతం నిలువుకోత పటం గీచి, భాగాలు గుర్తించండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 2.
జీర్ణాశయంలో మాంసకృత్తుల జీర్ణక్రియను వివరించండి. [T.S. Mar. ’16; A.P. Mar. ’15]
జవాబు:
మాంసకృత్తుల జీర్ణక్రియ జీర్ణాశయంలో మొదలవుతుంది. జీర్ణాశయమును చేరిన ఆహారం ఆమ్ల గుణం గల జఠర రసంతో కలుపబడి, జీర్ణాశయం గోడలలోని కండరాల చర్యవల్ల బాగా చిలకబడి ‘క్రైమ్’ ఏర్పడుతుంది. జఠర రసంలో శ్లేష్మం, బైకార్బోనేట్లు ఉంటాయి. ఇవిశ్లేష్మస్తర ఉపకళను లూబ్రికేట్ చేయడంలోనూ, గాడ HCL నుండి కాపాడటంలోను ముఖ్యపాత్ర వహిస్తాయి.

గాఢ HCl ఆమ్ల pH ని (1.8) కలుగజేస్తుంది. ఇది పెస్సిన్ చర్యకు కావలసిన శ్రేష్ఠతమ pH ఇస్తుంది. జఠర రసంలోని ప్రోఎన్జైమ్లు పెప్సినోజన్, ప్రోరెనిన్లు, హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్ల సమక్షంలో పెప్సిన్, రెనిన్ అనే చైతన్యవంత ఎన్ఎమ్లుగా మారతాయి. పెప్సిన్ మాంసకృత్తులను ప్రోటియోజ్లు పెప్టోన్లుగా విడగొడుతుంది. రెనిన్, శిశువు జఠరరసం లోగల ప్రోటయోలైటిక్ ఎన్ఎమ్. ఇది పాలలోని కెసీన్ అనే ప్రోటీన్ను, కాల్షియం అయానుల సమక్షంలో కాల్షియం పారకేసినేట్ గా మారుస్తుంది. పెప్సిన్ కాల్షియం పారాకేసినేట్ను పెప్టోన్లుగా మారుస్తుంది. జీర్ణాశయంలో మాంసకృత్తుల జీర్ణక్రియ నాలుగు గంటల సమయం పాటు జరుగుతుంది.

ప్రశ్న 3.
మాంసకృత్తుల జీర్ణక్రియలో క్లోమరస పాత్రను వివరించండి.
జవాబు:
క్లోమరసం క్లోమము నుండి స్రవించబడి, మాంసకృత్తుల జీర్ణక్రియలో ముఖ్యపాత్ర వహిస్తుంది. క్లోమరసంలో ప్రోఎమైన ట్రిప్సినోజన్, కైమోట్రిప్సినోజన్ మరియు ప్రోకార్బాక్సి పెప్టిడేజ్ వంటి ప్రోటీన్ హైడ్రోలైజింగ్ ఎంజైములు ఉంటాయి. కాని ఇవి క్రియాశీలరహితంగా ఉంటాయి.

ట్రిప్సినోజనన్ను ఆంత్ర శ్లేష్మస్తరం స్రవించే ఎంటిరోకైనేజ్ అనే ఎన్జైమ్ ఉత్తేజితం చేసి క్రియాశీల ట్రిప్సిన్గా మారుస్తుంది. ఇది తిరిగి క్లోమరసంలోని ఇతర ఎన్ఎమ్లను క్రియాశీలంగా చేయడమే కాకుండా స్వయం ఉత్ప్రేరణ (auto catalysis) ద్వారా ట్రిప్సినోజన్ ను ట్రిప్సిన్ గా మారుస్తుంది.

క్లోమరసం యొక్క కైమోట్రిప్సిన్, ట్రిప్సిన్ కార్బాక్సి పెప్టిడేజ్లు, క్రైమ్ లో గల ప్రోటీన్లు, ప్రోటియోజ్లు, పెప్టోన్లపై పనిచేసి వాటిని ట్రై మరియు డై పెప్టైడ్లుగా మారుస్తాయి. ఇవి మరల ట్రై మరియు డై పెప్టిడేజ్ల చేత జలవిశ్లేషణ చెంది అంత్య పదార్థాలు అయిన అమైనో ఆమ్లాలను ఏర్పరుస్తాయి.

ప్రశ్న 4.
పాలిశాకరైడ్, డైశాకరైడ్లు ఏవిధంగా జీర్ణమవుతాయి ?
జవాబు:
మనం తీసుకొనే ఆహారంలో పిండిపదార్థాలైన స్టార్చ్ గ్లైకోజన్ వంటి పాలిశాకరైడ్లు, డై శాకరైడ్లు ఉంటాయి. ఈ పిండి పదార్థాల జీర్ణక్రియ ఆస్యకుహరంలో ప్రారంభమవుతుంది.

• ఆస్యకుహరంలో పిండిపదార్థాల జీర్ణక్రియ: ఆస్యకుహరంలో ఆహారం నమలడం వల్ల లాలాజలంతో కలియును. లాలాజలంలో గల పిండిపదార్థాలను జల విశ్లేషణ చేసే టయలిన్/ లాలాజల ఎమైలేజ్ వంటి ఎన్జైములు స్టార్చ్ వంటి పిండి పదార్థాలను (30%) జలవిశ్లేషణ జరిపి మాల్టోజ్ వంటి డై శాకరైడ్లుగా మారుస్తుంది.
  
• జీర్ణాశయంలో పిండిపదార్థాల జీర్ణక్రియ : జీర్ణాశయంలో పిండిపదార్థాలు జీర్ణం కావు. జఠర రసంలో పిండి పదార్థాలను విడగొట్టు (జీర్ణింపజేయు) ఎన్జైములు లేవు. కాని, అధిక ఆమ్ల pH వల్ల కొంత సుక్రోజ్ జల విశ్లేషణ చెందవచ్చు.
• చిన్న ప్రేగులో పిండిపదార్థాల జీర్ణక్రియ : చిన్న ప్రేగును చేరిన పిండి పదార్థాలు క్లోమ మరియు ఆంత్ర రసాలతో బాగుగా కలియును.

లాలాజలంలో ఎమైలేజ్ చర్య జరపగా మిగిలిన 70% పిండిపదార్ధాలను క్లోమరసంలోని ఎమైలేజ్ జలవిశ్లేషణ జరిపి మాల్టోజ్ (డైశాకరైడ్)గా మారుస్తుంది. ఆంత్రరసంలోని మాల్టేజ్ దాన్ని గ్లూకోజ్ గా మారుస్తుంది. ఇంతేకాకుండా ఆంత్రరసంలోని సుక్రేజ్, లాక్టేజ్లు డైశాకరైడ్లైన సుక్రోజ్, లాక్టోజ్లపై చర్యజరిపి మోనోశాకరైడ్లను ఏర్పరుస్తాయి.

ప్రశ్న 5.
మీ ఆహారంలో వెన్న తీసుకుంటే, అది ఏవిధంగా జీర్ణం అవుతుందో, శోషణం చెందుతుందో వివరించండి.
జవాబు:
వెన్నలో కొవ్వు పదార్థం ఉంటుంది. కొవ్వు పదార్థాలు జీర్ణాశయంలో జీర్ణంకాని స్థితిలోనే ఉంటాయి.

చిన్న పేగులో కొవ్వు పదార్థాల జీర్ణక్రియ: చిన్న పేగులో, కొవ్వు పదార్థాలు పూర్తిస్థాయిలో జీర్ణమవుతాయి. చిన్న పేగును చేరిన కొవ్వు పదార్ధాలు, పైత్యరసం మరియు క్లోమరసంలో గల శక్తివంతమైన లైపేజ్ చర్య వల్ల జీర్ణమవుతాయి. పైత్యరస లవణాలు సోడియం/పొటాషియం గ్లెకోకోలేట్టు మరియు టారోకోలేట్లు కొవ్వు పదార్థాలను ఎమల్సీకరిస్తాయి. ఎమల్సీ కరణం వల్ల కొవ్వు పదార్థాలు చిన్నచిన్న సూక్ష్మమైసెల్లెలుగా విడగొట్టబడతాయి. క్లోమరసంలోని లైపేజ్ (స్ట్రియాప్సిన్), ఆంత్రరసంలోని లైపేజ్లు ఎమల్సీకరించిన కొవ్వు పదార్థాలను కొవ్వు ఆమ్లాలు, గ్లిసరాల్ ను విడగొట్టబడతాయి.

శోషణ : కొవ్వు ఆమ్లాలు, మోనోడైగ్లిజరైడ్లు నీటిలో కరుగవు. ఇవి రక్తంలోకి నేరుగా శోషణం చెందలేవు. ఇవి మొదట సూక్ష్మ బిందువులుగా మార్చబడతాయి. వీటిని మైసెల్లేలు అంటారు. ఇవి పేగు శ్లేష్మస్తర కణాలలోకి వ్యాపనం ద్వారా ప్రవేశిస్తాయి. ఉపకళ కణంలో మోనోగ్లిజరైడ్లు, కొవ్వు ఆమ్లాలు తిరిగి ట్రైగ్లిజరైడ్లుగా సంశ్లేషణం చెంది, కొద్ది మొత్తంలో ఫాస్ఫోలిపిడ్లు, కొలెస్టిరాల్తో కలిసి ప్రోటీన్లతో ఆవరింపబడి చిన్న చిన్న కొవ్వు గుళికల రూపంలో మారతాయి. వీటినే కైలోమైక్రాన్లు అంటారు. ఇవి ఆంత్ర సూక్ష్మ చూషకాలలో ఉండే లాక్టియల్ అనే శోషరస సూక్ష్మనాళికలోనికి కణ బహిష్కరణ (exocytosis) పద్ధతిలో ప్రవేశిస్తాయి. శోషరస నాళాలు చివరికి శోషణం చెందిన కొవ్వు పదార్థాలను అధోజత్రుకాసిర, ఉరఃనాళం ద్వారా రక్త ప్రవాహంలోకి విడుదల చేస్తాయి. ఈ కైలో మైక్రాన్లు ఎండోథీలియల్ గోడల నుంచి విడుదలైన లైపోప్రోటీన్ లైపేజ్ ఎన్ఎమ్ చర్య ద్వారా విచ్ఛిన్నం చెంది కొవ్వు ఆమ్లాలు, గ్లిసరాల్ గా మారతాయి. ఇవి ఎడిపోస్ కణజాలంలోని ఎడిపోసైట్లలోకి వ్యాపనం చెంది తటస్థ కొవ్వుగా, కాలేయంలోకి వ్యాపనం చెంది కణజాల కొవ్వుగా నిలువ ఉంటాయి.

ప్రశ్న 6.
కాలేయం విధులను పేర్కొనండి. [AP TS Mar 15]
జవాబు:
కాలేయం అనేక విధులను నిర్వహిస్తుంది. అవి సంశ్లేషణ (synthesis) నిలువ, అనేక స్రావాలను స్రవించడం. అవి కింది విధంగా ఉంటాయి.
1. కాలేయం, పసుపు ఆకుపచ్చ రంగులో ఉన్న పైత్యరసాన్ని స్రవిస్తుంది. పైత్యరసం సోడియం /పోటాషియం గ్లైకోకోలేట్లు, టారోకోలెట్ల వంటి లవణాలను కలిగి ఉంటుంది. ఇవి కొవ్వుల జీర్ణక్రియలో తోడ్పడతాయి.

2. కాలేయం, కార్బోహైడ్రేట్ల జీవక్రియలో ముఖ్యపాత్ర వహిస్తుంది.
a) గ్లైకోజెనిసిస్ : గ్లూకోజ్ నుండి గ్లైకోజన్ ఏర్పడుట
b) గ్లైకోజినోలైసిన్ : గ్లైకోజన్ విచ్ఛిన్నం చెంది గ్లూకోజ్ను ఏర్పర్చుట
c) గూకోనియోజెనిసిస్ : వివిధ అమైనో ఆమ్లాలు, లాక్టిక్ ఆమ్లం, గ్లిసరాల్ నుండి గ్లూకోజ్ సంశ్లేషణం చెందుట

3. కొలెస్టిరాల్, ట్రైగ్లిసరైడ్ల సంశ్లేషణలో కాలేయం ముఖ్యపాత్ర వహిస్తుంది.

4. ఆమైనో ఆమ్లాలను డి-ఎమినేషన్ చేసి విడుదలైన అమ్మోనియాను ఆర్నిథిన్ వలయం ద్వారా యూరియాగా మారుస్తుంది.

5. ఆహారం ద్వారా ప్రేగులోకి ప్రవేశించిన విష పదార్థాలను విషరహితంగా మారుస్తుంది.

6. కాలేయం ఉష్ణక్రమత అవయవంగా పనిచేస్తుంది.

7. పిండ దశలో కాలేయం రక్త కణోత్పాదక అంగంగా ప్రౌఢదశలో ఎర్రరక్తకణ విచ్ఛిత్తి అంగంగా పనిచేస్తుంది.

8. కాలేయం ప్లాస్మా ప్రోటీన్లను సంశ్లేషిస్తుంది. అవి ఆల్బుమిన్, గ్లోబ్యులిన్లు రక్త స్కందన కారకాలైన ఫైబ్రినోజన్, ప్రోత్రాంబిస్ మొదలైనవి మరియు ప్రతి రక్తస్కందకం అయిన హెపారిన్ ను కూడా ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

9. వాయు రహిత కండర సంకోచంలో ఏర్పడిన లాక్టిక్ ఆమ్లాన్ని కోరి వలయం ద్వారా గ్లెకోజన్ గా మారుస్తుంది.

10. కుఫర్ కణాలు పెద్దవైన భక్షక కణాలు. ఇవి కాలేయంలోకి ప్రవేశించిన అనవసర పదార్థాలను, సూక్ష్మజీవులను క్రిమిభక్షణ (phagocytic) పద్ధతిలో తొలగిస్తాయి.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
మానవుడి జీర్ణవ్యవస్థలో వివిధ రకాల ఆహార పదార్థాల జీర్ణక్రియా విధానాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
సంక్లిష్టమైన శోషింపబడలేని ఆహార పదార్థాలు, సరళమైన శోషించబడగలిగిన సరళరూపంలోకి మార్చబడే విధానాన్నే జీర్ణక్రియ అంటారు. జీర్ణక్రియ అనేది యాంత్రిక, జీవరసాయన ప్రక్రియల ద్వారా జరుగుతుంది.

I. ఆస్యకుహరంలో జీర్ణక్రియ: ఆస్యకుహరం రెండు ప్రధాన విధులను నిర్వహిస్తుంది. అవి ఆహారాన్ని నమలడం, మింగడంలో ‘సహాయపడటం. దంతాలు నమలడం వల్ల, నాలుక కలపడం వల్ల, లాలాజలం నీటిని సమకూర్చి శ్లేష్మంతో లూబ్రికేట్ చేయడం వల్ల ఆహారం మెత్తగా, ముద్దగా మారుతుంది. దీన్నే “బోలస్” అంటారు. లాలాజలంలో నీరు, Nat, K+, CIF, HCO3 వంటి విద్యుత్ విశ్లేష్యకాలు, శ్లేష్మం, ఎన్జైములైన లాలాజల ఎమైలేజ్ (టయలిన్), లైసోజైములు ఉంటాయి. పిండి పదార్థాలు జీర్ణక్రియ లాలాజల ఎమైలేజ్తో (టయలిన్) ఆస్యకుహరంలో ప్రారంభమవుతుంది. ఇది సుమారు 30% పిండిపదార్థాన్ని జలవిశ్లేషణ జరిపి డైశాకరైడ్ అయిన మాల్టోజ్ గా మారుస్తుంది.

లైసోజైము ఆహారంలో ఉన్న బ్యాక్టీరియాను నశింపజేస్తుంది.

II. జీర్ణాశయంలో జీర్ణక్రియ: ఆస్యకుహరం నుండి ‘బోలస్’ జీర్ణాశయమును చేరుతుంది. జీర్ణాశయములో పిండి పదార్థాల జీర్ణక్రియ ఆగి, మాంసకృతుల జీర్ణక్రియ మొదలవుతుంది. జీర్ణాశయంలో ఆహారం ఆమ్ల గుణం గల జఠరరసంతో కలుపబడి, జీర్ణాశయం గోడలలోని కండరాల చర్యవల్ల బాగా చిలకబడి కైమ్’ ఏర్పడుతుంది. జఠరరసంలో శ్లేష్మం, బైకార్బోనేట్లు ఉంటాయి. ఇవి శ్లేష్మస్తర ఉపకళను లూబ్రికేట్ చేయడంలోనూ, గాఢ HCI నుంచి కాపాడటంలోను ముఖ్యపాత్ర వహిస్తాయి. గాఢ HC౭ ఆమ్ల pH ని (1.8) కలుగజేస్తుంది. ఇది పెప్సిన్ చర్యకు కావలసిన శ్రేష్ఠతమ pH ఇస్తుంది. జఠర రసంలోని ప్రోఎన్జైములు పెప్సినోజన్, ప్రోరెనిన్లు, హైడ్రోక్లోరిక్ ఆమ్ల సమక్షంలో పెప్సిన్, రెనిన్ అనే చైతన్యవంత ఎన్జైములుగా మారుతాయి. పెప్సిన్ మాంసకృత్తులను ప్రోటియోజ్లు, పెప్టోన్లుగా విడగొడుతుంది. రెనిన్ శిశువు జఠరరసంలోగల ప్రోటియోలైటిక్ ఎన్ఎమ్. ఇది పాలలోని కెసీన్ అనే ప్రోటీన్ ను, కాల్షియం అయానుల సమక్షంలో కాల్షియం పారాకేసినేట్గా మారుస్తుంది. పెప్సిన్ కాల్షియం పారాకేసినేట్ను పెప్టోన్లుగా మారుస్తుంది. జీర్ణాశయంలో మాంసకృత్తుల జీర్ణక్రియ నాలుగు గంటల సమయంపాటు జరుగుతుంది.

III. చిన్న పేగులో జీర్ణక్రియ : చిన్న పేగు కుడ్యంలోని బాహ్య కండర స్తరంలోని కండరాలు అనేక రకాల కదలికలను కలుగజేస్తాయి. ఈ కదలికలు పైత్యరసం, క్లోమరసం, ఆంత్రరసాలను కైమ్తో బాగా కలపడం వల్ల పేగులో జీర్ణక్రియ సులువుగా జరుగుతుంది. క్లోమం స్రవించే శ్లేష్మం, బైకార్బోనేట్లు ఆంత్ర శ్లేష్మస్తరాన్ని ఆమనీబి మాధ్యమం నుంచి రక్షిస్తూ ఆమ్ల మాధ్యమాన్ని క్షారయుతంగా మార్చి ఎన్ జైమ్ చర్యలకు కావలసిన క్షారమాధ్యమాన్ని కలుగజేస్తాయి. ఆంత్రమూలం సమీపాగ్ర భాగంలోని కణాలు ఎక్కువ మోతాదులో బైకార్బోనేట్లను ఉత్పత్తి చేసి జఠర రసాన్ని పూర్తిగా తటస్థీకరించి ఆంత్రంలోకి ఆమ్ల ప్రవేశం లేకుండా చేస్తాయి. క్లోమరస, ఆంత్రరస ఎన్జైములు క్షార మాధ్యమంలోనే సమర్ధవంతంగా పనిచేస్తాయి.

i) ప్రోటీన్ల జీర్ణక్రియ : క్లోమరసంలో ప్రోఎన్జైములైన ట్రిప్సినోజన్, కైమోట్రిప్సినోజన్, మరియు ప్రోకార్బాక్సి పెప్టిడేజ్ వంటి క్రియాశీల రహిత ప్రోటీన్ హైడ్రోలైజింగ్ ఎన్జైములు ఉంటాయి. ట్రిప్సినోషన్ను ఆంత్ర శ్లేష్మస్తరం స్రవించే ఎంటిరోకైనేజ్ అనే ఎన్ జైమ్ ఉత్తేజితం చేసి క్రియాశీల ట్రిప్సిన్గా మారుస్తుంది. ఇవి తిరిగి క్లోమరసంలోని ఇతర ఎన్జైములను క్రియాశీలంగా చేయడమే కాకుండా స్వయం ఉత్ప్రేరణ (auto catalysis) ద్వారా ట్రిప్సినోజన్ ను ట్రిప్సిన్ గా మారుస్తుంది.

క్లోమరసం యొక్క కైమోట్రిప్సిన్, ట్రిప్సిన్, కార్బాక్సీ పెప్టిడేజ్లు, క్రైమ్ లోగల ప్రోటీన్లు, ప్రోటియోన్లు, పెప్టోన్లపై పనిచేసి వాటిని ట్రై మరియు డై పెప్టైడ్లుగా మారుస్తాయి. ఇవి మరల ట్రై మరియు డై పెప్టిడేజ్ల చేత జల విశ్లేషణ చెంది అంత్య పదార్థాలు అయిన అమైనో ఆమ్లాలను ఏర్పరుస్తాయి.

ii) కొవ్వుల జీర్ణక్రియ : కొవ్వు పదార్థాలను పైత్యరస లవణాలు ఎమల్సీకరిస్తాయి. ఎమల్సీ. కరణం వల్ల కొవ్వు పదార్థాలు చిన్న చిన్న సూక్ష్మ మైసెల్లెలుగా విడగొట్టబడతాయి. క్లోమరసంలోని లైపేజ్ (స్ట్రియాప్సిన్), ఆంత్రరసం లైపేజ్లు ఎమల్సీకరించిన కొవ్వు పదార్థాలను కొవ్వుఆమ్లాలు మరియు గ్లిజరాల్ ను విడగొట్టబడతాయి.

iii) కార్బోహైడ్రేట్ల జీర్ణక్రియ: కైమ్ లో పిండి పదార్థాలను (మిగిలిన 70%) క్లోమరసంలోని ఎమైలేజ్ జలవిశ్లేషణ జరిపి మాల్టోజ్ మారుస్తుంది. ఆంత్రరసంలోని మాల్టేజ్ దాన్ని గ్లూకోజ్ మారుస్తుంది. ఇంతేకాకుండా ఆంత్రరసంలోని సుక్రేజ్, లాక్టేజ్, డైశాకరైడ్లైన ‘సుక్రోజ్, లాక్టోజ్లపై చర్య జరిపి మోన్ శాకరైడ్లను ఏర్పరుస్తాయి.

iv) కేంద్రకామ్లాల జీర్ణక్రియ: క్లోమరసంలోని న్యూక్లియేజ్లు కేంద్రకామ్లాలను న్యూక్లియోటైడ్ లు, నూక్లియోసైడ్లుగా మారుస్తాయి. ఆంత్రరసంలో న్యూక్లియోటైడేజ్, న్యూక్లియోసైడేజ్ ఎంజైములు ఉంటాయి. ఇవి న్యూక్లియోటైడ్, న్యూక్లియోసైడ్లను పెంటోజ్ చక్కెర, నత్రజని క్షారాలుగా మారుస్తాయి.

జీర్ణక్రియ ఫలితంగా ఏర్పడిన అంత్య పదార్థాలు పేగు గోడలలోని శ్లేష్మస్తరంలోకి శోషించబడి, దాని నుండి రక్తం లేదా శోషరసంలోకి గ్రహించబడతాయి. ఇవి నిష్క్రియ (passive), సక్రియ (active) రవాణా యంత్రాంగాల ద్వారా శోషించబడతాయి.

ప్రశ్న 2.
మానవ జీర్ణవ్యవస్థ పటం గీచి, భాగాలు గుర్తించి, వివరించండి.
జవాబు:
మానవ జీర్ణవ్యవస్థ వివిధ అంగాల మరియు కణజాలాల సమూహము ఇవి సంక్లిష్టమైన శోషించబడలేని ఆహార పదార్థాలు, సరళమైన శోషించబడగలిగిన సరళ రూపంలోకి మార్చును.
మానవ జీర్ణవ్యవస్థలో ఆహార నాళం, అనుబంధగ్రంధులు ఉంటాయి.
ఆహారనాళం/ జీర్ణనాళం:
మానవ ఆహారనాళం పూర్వభాగంలో నోటితో మొదలై పర భాగంలో పాయువుతో అంతమవుతుంది. ఆహారనాళం యొక్క భాగాలు :

1. నోరు మరియు ఆస్యకుహరం
2. గ్రసని
3. ఆహారవాహిక
4. జీర్ణాశయం
5. చిన్న ప్రేగు
6. పెద్ద పేగు

1. నోరు మరియు ఆస్యకుహరం : నోరు ఆహారనాళంలో మొదటి భాగము. నోటిని ఆవరించి కదిలే పై, క్రింది పెదవులను కలిగి వుంటుంది. నోరు ఆస్యకుహరంలోకి తెరచుకుంటుంది. తాలువు ఉదర ఆస్యకుహరాన్ని పృష్ఠ నాసికా కక్ష్య నుండి వేరు చేయడం వల్ల, ఆహారం నమలడం, శ్వాసించడం ఏక కాలంలో జరుగుతాయి. దవడ ఎముకపై నాలుగు రకాల దంతాలు ఉంటాయి. నాలుక ఆస్యకుహరం ఆధారం దగ్గర అతికి ఉంటుంది.

(i) దంతాలు : దంతాలు బాహ్య – మధ్యత్వచం నుంచి ఉద్భవిస్తాయి. మానవుని ప్రౌఢదశలో 32 శాశ్వత దంతాలు ఉంటాయి. ఇవి నాలుగు రకాలు. అవి : కుంతకాలు (Incisors), రదనికలు (Canines), అగ్ర చర్వణకాలు (Premolars) చర్వణకాలు (Molars). ఇవి ఆహారాన్ని కొరకడానికి, చీల్చడానికి, నమలడానికి ఉపయోగపడతాయి.
ఈ దంతాల అమరికను దంతఫార్ములాతో పేర్కొంటారు.
మానవ ప్రౌఢదశలో దంత ఫార్ములా = \(\frac{2123}{2123}\)= 32

(ii) నాలుక : నాలుక స్వేచ్ఛగా కదిలే, కండరయుతమైన జ్ఞానాంగం. ఇది ఆస్య కుహర అడుగు భాగంలో ఫ్రెన్యులమ్ అనే మడతలాంటి కణజాలంతో అతికి ఉంటుంది. నాలుక పై భాగంలో చిన్నగా ముందుకు పొడుచుకొని వచ్చే నిర్మాణాలను సూక్ష్మాంకురాలు అంటారు. వీటిలో కొన్ని రుచిగుళికలను (taste buds) కలిగి ఉంటాయి. నాలుక పళ్లను శుభ్రపరచడానికి, లాలాజలాన్ని ఆహారంతో కలపడానికి, రుచిని గుర్తించడానికి, మింగడానికి, మాట్లాడటానికి సహాయపడుతుంది.

2. గ్రసని : ఆస్యకుహరం పొట్టిగా ఉండే గ్రసనిలోకి తెరుచుకుంటుంది. ఇది ఆహారం, గాలి ప్రయాణించే ఐక్య మార్గం. మృదు తాలువు గ్రసనిని, నాసికా గ్రసని, ఆస్య గ్రసని, స్వరపేటికా గ్రసనిగా విభజిస్తుంది. ఆహార వాహిక, వాయునాళం స్వరపేటికా గ్రసనిలోకి తెరుచుకుంటాయి. వాయునాళం స్వరపేటికా గ్రసనిలోకి కంఠబిలం (glottis) ద్వారా తెరచుకుంటుంది. మృదులాస్థితో తయారైన ఉపజిహ్విక (epiglottis) ఆహారాన్ని మింగేటప్పుడు కంఠబిలంలోకి ప్రవేశించకుండా నిరోధిస్తుంది.

3. ఆహారవాహిక : ఆహారవాహిక పలుచని, పొడవైన నాళం. ఇది మెడ, ఉరః కుహరం విభాజక పటలం ద్వారా పరభాగానికి ప్రయాణించి, జీర్ణాశయములోకి తెరచుకుంటుంది. కండరయుతమైన జఠర-ఆహారవాహిక లేదా హృదయ సంవరణి, ఆహారవాహిక జీర్ణాశయంలోకి తెరచుకోవడాన్ని నియంత్రిస్తుంది.

4. జీర్ణాశయం : జీర్ణాశయం వెడల్పైన స్పీతి చెందగల కండరయుత సంచిలాంటి ‘J’ ఆకారపు నిర్మాణం. ఇది ఉదర కుహర పూర్వభాగంలో ఎడమవైపున విభాజక పటలానికి కింద అమరి ఉంటుంది. ఇది మూడు ముఖ్యభాగాలను కలిగి ఉంటుంది. పూర్వ హార్థిక భాగంలోకి ఆహారవాహిక తెరచుకుంటుంది. మధ్య భాగమైన ఫండిక్ జీర్ణక్రియకు ముఖ్యమైనభాగం. పర జఠరనిర్గమ భాగం చిన్నప్రేగు మొదటి భాగంలోనికి జఠర నిర్గమ రంధ్రం ద్వారా తెరచుకుంటుంది. ఈ రంధ్రాన్ని నియంత్రించ డానికి జఠర నిర్గమ సంవరిణి ఉంటుంది.

5. చిన్న పేగు : ఆహారనాళంలో చిన్న పేగు చాలా పొడవుగా ఉండే భాగం. దీనిలో వరుసగా మూడు భాగాలను గుర్తించవచ్చు. ఇవి సమీపాగ్రంలో ఆంత్రమూలం, మధ్యలో పొడవుగా, మెలికలు పడిన జెజునం, దూరాగ్రంలో ఎక్కువగా మెలికలు తిరిగిన శేషాంత్రికం ఉంటాయి. ఆంత్రమూలంలోకి ఐక్య కాలేయం – క్లోమనాళం తెరచుకుంటుంది. శేషాంత్రికం పెద్ద పేగులోకి తెరచుకుంటుంది.

6. పెద్ద పేగు : ఈ భాగంలో అంధనాళం, కొలాన్, పురీషనాళం ఉంటాయి. అంధనాళం చిన్న అంధకోశాన్ని కలిగి సహజీవనం చేసే సూక్ష్మజీవులకు ఆతిథ్యం ఇస్తుంది. అంధనాళం నుండి పొడుచుకొని వచ్చే సన్నని, వేలువంటి నాళికాయుత నిర్మాణాన్ని క్రిమిరూప ఉండూకం అంటారు. అందనాళం కొలాన్ లోకి తెరచుకొంటుంది. ఇది ఆరోహ, అడ్డు, అవరోహ భాగాలుగా, సిగ్మాయిడ్ కొలాన్ ఏర్పడి, పురీషనాళంగా మారుతుంది. పురీషనాళం చిన్న విస్ఫాత తిత్తిలాంటి నిర్మాణం. ఇది పాయుకాలువగా ముందుకు సాగి, పాయువు ద్వారా బయటకు తెరచుకుంటుంది.

జీర్ణగ్రంథులు :
1. లాలాజల గ్రంథులు : మానవునిలో మూడు జతల లాలాజల గ్రంథులు ఉంటాయి. అవి
1. పెరోటిడ్ గ్రంథులు 2. అధో జంబికా గ్రంథులు 3. అధో జహ్వికా గ్రంథులు
ఈ గ్రంథులు లాలాజలాన్ని స్రవిస్తాయి. లాలాజలంలో నీరు, విద్యుత్ విశ్లేషకాలు, శ్లేష్మం, ఎన్జైములైన – ఎమైలేజ్, లైసోజైమ్లు ఉంటాయి.

2. జఠర గ్రంథులు : ఇవి జీర్ణాశయం గోడలలో ఉపకళా తలానికి దిగువగా ఉంటాయి. ఇవి మూడు రకాలు అవి.
1. హార్దిక గ్రంథులు ఇవి శ్లేష్మాన్ని స్రవిస్తాయి.
2. జఠర నిర్గమ గ్రంథులు – ఇవి శ్లేష్మాన్ని మరియు గాస్ట్రిన్ హార్మోన్ను స్రవిస్తాయి.
3. ఫండిక్/ ఆక్సింటిక్ గ్రంథులు ఇవి శ్లేష్మాన్ని, ప్రోఎన్జైములైన పెప్సినోజన్ మరియు ప్రోరెనిన్లను, HCI, ఇంట్రిన్సిక్ కారకాన్ని మరియు కొంత గ్యాస్ట్రిక్ లైపేజ్న కూడా స్రవిస్తాయి.

3. ఆంత్ర గ్రంథులు : ఇవి రెండు రకాలు
1. బ్రన్నర్ గ్రంథులు
2. లీబర్ కూన్ గుహికలు
ఇవి ఆంత్ర రసాన్ని స్రవిస్తాయి. ఆంత్ర రసంలో పెప్టిడేజ్లు, డైశాకరైడేజ్లు మరియు ఎంటిరోకైనేజ్లు ఉంటాయి.

4. కాలేయం : కాలేయం దేహంలోని అతిపెద్ద గ్రంథి. కాలేయం పైత్యరసాన్ని స్రవిస్తుంది. పైత్యరసంలో పైత్యరస లవణాలు ఉంటాయి. ఇవి కొవ్వుల జీర్ణక్రియలో తోడ్పడతాయి.

5. క్లోమం : క్లోమం మానవ దేహంలో రెండవ అతిపెద్ద గ్రంథి. క్లోమంలోని నాళ గ్రంథి భాగం క్లోమరసాన్ని స్రవిస్తుంది. క్లోమరసంలో సోడియంబైకార్బనేట్, ప్రొఎన్జైములైన ట్రిప్సినోజన్, కైమోట్రిప్సినోజన్, ప్రోకార్బాక్సి పెప్టిడేజ్, ఎన్జైములైన 0:- ఎమైలైజ్ (స్టియాప్సిన్), న్యూక్లియేజ్లోన DNase, RNase లు ఉంటాయి.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 2nd Year Botany Study Material 14th Lesson మానవ సంక్షేమంలో సూక్ష్మజీవులు Textbook Questions and Answers.

AP Inter 2nd Year Botany Study Material 14th Lesson మానవ సంక్షేమంలో సూక్ష్మజీవులు

అతి స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
ఎందువల్ల ‘స్విస్ జున్ను’ పెద్ద రంధ్రాలను కలిగి ఉంటుంది ? దీనికి కారణమైన బ్యాక్టీరియమ్ పేరును తెలపండి. [A.P. Mar. ’16 Mar. ’14]
జవాబు:
స్విస్ జున్నులో ఉండే పెద్ద రంధ్రాలు “ప్రొపియోనిబాక్టీరియం షర్మనై” అను బాక్టీరియమ్ ఎక్కువ CO్కను ఉత్పత్తి చేయడం వల్ల ఏర్పడతాయి. .

ప్రశ్న 2.
ఫెర్మెంటర్స్ (Fermentors) అనేది ఏమిటి ? [Mar. ’14]
జవాబు:
సూక్ష్మజీవులను పారిశ్రామిక పరంగా అధిక సంఖ్యలో పెంచే చాలా పెద్ద పాత్రలను ఫెర్మెంటర్స్ అంటారు.

ప్రశ్న 3.
స్టాటిన్ ఉత్పత్తి కోసం ఉపయోగించే సూక్ష్మజీవి పేరును తెలపండి. రక్తంలోని కొవ్వుస్థాయిని తగ్గించడానికి ఈ స్టాటిన్లు ఏవిధంగా ఉపయోగపడతాయి ? [T.S. Mar. ’16 Mar. ’15]
జవాబు:
మోనాస్కస్ పర్ప్యూరస్ అనే ఈస్ట్ రక్తంలో క్రొవ్వు తగ్గించే స్టాటిన్లను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇది కొలెస్ట్రాల్ సంశ్లేషణకు సంబంధించిన ఎన్జైమ్ చర్యకు పోటీపడే నిరోధకంగా పనిచేస్తుంది.

ప్రశ్న 4.
మురుగునీటి ద్వితీయ శుద్ధి విధానాన్ని, జీవశాస్త్ర విధానమని పిలవడానికి మనం ఎందుకు ఎక్కువ ప్రాధాన్యతనిస్తాం ?
జవాబు:
ప్రాథమిక ద్రవ్య వ్యర్థాన్ని, పెద్దవిగా గాలి ప్రవహించే ట్యాంక్ లోకి పంపిస్తారు. తద్వారా యంత్రాలు కదులుతూ ఉండుటా వల్ల గాలి ఈ వ్యర్థానికి అందేటట్లు చూస్తారు. ఫలితంగా వాయు సహిత సూక్ష్మ జీవులు గుంపులుగా పెరిగి, ద్రవ్య వ్యర్థం నుంచి ఎక్కువ శాతంలో కర్బన పదార్థాలను వినియోగించుకుంటాయి. దీనివల్ల BOD (జీవరసాయన ప్రాణవాయువు) తగ్గిపోతుంది.

ప్రశ్న 5.
న్యూక్లియోపాలి హెడ్రొవైరస్ (Nucleopolyhedrovirus) లను ఈ రోజుల్లో ఎందుకు వాడుతున్నారు. [T.S. Mar. ’17]
జవాబు:
న్యూక్లియోపాలి హెడ్రొవైరస్లు జాతి – విశిష్టమైన కీటకనాశనులుగా పనిచేయడంలో శ్రేష్టమైనవి. ఇవి మొక్కలు, జంతువులు, క్షీరదాలు, పక్షులు, చేపలు వంటి వాటిపై ఎటువంటి ప్రభావం చూపవు.

ప్రశ్న 6.
ఆస్పరిజిల్లస్ నైజర్, క్లాస్ట్రీడియమ్ బ్యుటిలికం, లాక్టోబాసిల్లస్లు ఒకే రకంగా చూపే ముఖ్యమైన లక్షణం ఏది ?
జవాబు:
ఇవి ఆమ్లాలను ఉత్పత్తి చేసే సూక్ష్మజీవులు ఆస్పరిజిల్లస్ నైజర్ (శిలీంధ్రం) నుంచి సిట్రికామ్లము, అసిటోబాక్టర్ (బాక్టీరియమ్) నుంచి అసిటిక్ ఆమ్లం, కాస్ట్రీడియం బ్యుటిలికం నుంచి బ్యుటిరికామ్లం, లాక్టోబాసిల్లస్ (బాక్టీరియమ్) నుంచి లాక్టిక్ ఆమ్లం ఉత్పత్తి అవుతాయి.

ప్రశ్న 7.
ఏవైనా రెండు జన్యురూపాంతరం చెందిన పంటల పేర్లను పేర్కొనండి.
జవాబు:
Bt పత్తి, Bt వంకాయ

ప్రశ్న 8.
పారిశ్రామికంగా ఉపయోగపడే రెండు ఎన్ఎమ్లు తెలపండి.
జవాబు:
లైపేజ్, స్ట్రెప్టోకైనేజ్

ప్రశ్న 9.
ఒక రోగనిరోధకతను అణచివేసే కారకం పేరును తెలపండి. అది దేనినుండి లభిస్తుంది ?
జవాబు:
సైక్లోస్పోరిన్ – A. ఇది ట్రైఖోడెర్మా పాలీస్పోరమ్ అను శిలీంద్రం నుండి లభిస్తుంది.

ప్రశ్న 10.
పశువుల జీర్ణాశయం, మురుగునీటి అడుగు నుండే ముద్దమట్టి ఏరకమైన బాక్టీరియమ్ల సమూహాన్ని కలిగి ఉంటాయి ?
జవాబు:
మిథనోజెన్లు – మిథనోబాక్టీరియమ్లు

ప్రశ్న 11.
పెనిసిలిన్ ను ఆంటీబయోటిక్గా ఉపయోగించే కార్యవిధానం చూపించిన శాస్త్రవేత్తల పేర్లను తెలపండి.
జవాబు:
ఎరెస్ట్ చైన్, హోవార్డ్ ఫ్లోరె (అలెగ్జాండర్ ఫ్లెమింగ్ తర్వాత)

ప్రశ్న 12.
బయోగ్యాస్ రసాయన స్వభావాన్ని తెలపండి. బయోగ్యాస్ ఉత్పత్తిలో పాల్గొనే బాక్టీరియా పేరు తెల్పుము. [TS Mar. ’15]
జవాబు:
బయోగ్యాస్లో మీథేన్, CO₂, కొద్దిగా HS మరియు తేమ ఉంటాయి. దీని తయారీలో మిథనోజెన్లు (మిథనోబేసిల్లస్) పాల్గొంటాయి.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
మైకోరైజా శిలీంధ్రాలు మొక్కలను అంటిపెట్టుకుని ఏ విధంగా వాటికి సహాయపడతాయి ?
జవాబు:
శిలీంధ్రాలకు, నాళికా కణజాలయుత మొక్కల వేర్లకు మధ్య ఉన్న సంబంధాన్ని మైకోరైజా అంటారు. గ్లోమస్ ప్రజాతికి చెందిన అనేక శిలీంధ్రాలు శిలీంధ్రమూలాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. సహజీవన సహవాసంలోని శిలీంధ్రం, మొక్కచేత మృత్తిక నుంచి ఫాస్ఫరస్ శోషించే విధంగా చేస్తుంది. ఇటువంటి సహవాసంతో కూడిన మొక్కలు, వేరు తొలిచే వ్యాధి జనకం నుంచి ప్రతిరోధకత, ఉప్పునీటికి, నీటికొరతకు ఓర్చుకొనుటకు, మొక్క పెరుగుదల అభివృద్ధి మొత్తంగా జరిగేలా చూస్తాయి.

ప్రశ్న 2.
బయోగ్యాస్ రసాయనిక స్వభావాన్ని తెలపండి. బయోగ్యాస్ ఉత్పత్తి ప్రక్రియను వివరించండి.
జవాబు:
యోగ్యాస్ లో మీథేన్, CO₂ హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్, తేమ ఉంటాయి. దీనిని పశువుల వ్యర్థం (పేడ) నుండి ఉత్పత్తి చేస్తారు. దీని ఉత్పత్తిలో ఒక సిమెంట్ ట్యాంక్ (14 15 అడుగుల లోతు) ఉంటుంది. దీనిలోనికి జీవ వ్యర్థ పదార్థాలను సేకరించి దానికి పలుచగా ఉండే పేడను కలుపుతారు. పలచని పేడ భాగంపై తేలుతూ ఉండే ఒక మూతను ఉంచాలి. సూక్ష్మజీవుల వల్ల ట్యాంక్ లోపల వాయువు ఏర్పడి, ఈ మూసిన భాగం పైపైకి జరుగుతుంది. ఈ వాయువు, బయటకు ఒక పైపు ద్వారా వస్తుంది. ఉపయోగించబడిన పేడ మరొక మార్గం ద్వారా విడుదలవుతుంది. దీనిని ఎరువుగా వినియోగించవచ్చు. ఇలా ఉత్పత్తి అయిన బయోగ్యాస్ దీపకాంతిగా, వంట చేయుటకు వినియోగిస్తారు. ఇది మిథనోకోకస్ మిథ నోబాసిల్లస్ అను బాక్టీరియాల ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది. వాటిని మిథనోజన్లు అంటారు. ఇవి మురుగు నీటిని శుద్ధిచేసే ప్రక్రియలోని వాయురహిత మురుగు మట్టిలోను, పశువుల జీర్ణకోశంలోని ఒక భాగంలో కూడి ఉంటుంది.

ప్రశ్న 3.
జీవ ఎరువులు అంటే ఏమిటి ? రెండు ఉదాహరణలను ఇచ్చి జీవ ఎరువులుగా వాటి పాత్రను చర్చించండి.
జవాబు:
మృత్తిక పోషణ సహజగుణాన్ని పెంచే జీవులను జీవ ఎరువులు అంటారు.
ఉదా : బాక్టీరియమ్, శిలీంధ్రాలు, నీలి ఆకుపచ్చ శైవలాలు.

1. బాక్టీరియమ్ : లెగ్యూమ్ మొక్కల వేరు బుడిపెలలో ఉన్న రైజోబియమ్ బాక్టీరియమ్ వాతావరణంలోని నత్రజనిని స్థాపించి కర్బన రూపాలుగా మార్చడం వల్ల మొక్క దీనిని పోషకంగా గ్రహిస్తుంది. అజోస్పైర్లిలమ్, అజోటోబాక్టర్ వంటి బాక్టీరియమ్ల వల్ల కూడా మృత్తికలో నత్రజని భాగం పెరుగుతుంది.

2. శిలీంధ్రాలు : శిలీంధ్రాలకు, నాళికా కణజాలయుత మొక్కల వేర్లకు మధ్య ఉన్న సంబంధాన్ని మైకోరైజా అంటారు. గ్లోమస్ ప్రజాతికి చెందిన అనేక శిలీంధ్రాలు శిలీంధ్రమూలాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. సహజీవన సహవాసంలోని శిలీంధ్రము, మొక్క చేత మృత్తిక నుంచి ఫాస్ఫరస్ ను శోషించే విధంగా చేస్తుంది. ఇటువంటి సహవాసాలతో కూడిన మొక్కలు, వేరు తొలిచే వ్యాధి జనకం నుంచి ప్రతిరోదకత, ఉప్పునీటికి, నీటికొరతకు ఓర్చుకొనుటకు, మొక్క పెరుగుదల అభివృద్ధి మొత్తంగా జరిగేలా చూస్తాయి.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
మురుగునీటి శుద్ధి విధానంలో సూక్ష్మజీవులు గురించి క్లుప్త వ్యాసము వ్రాయుము.
జవాబు:
నగరాలలోను, పట్టణాలలోను ప్రతిరోజు ఎక్కువ మొత్తంలో పనికిరాని నీరు, వ్యర్ధమైన నీరు, మనుష్యులమలంతో ఉత్పత్తి అవుతుంది. దీనిని మురుగునీరు అంటారు. మురుగునీరులో ఎక్కువశాతంగా కర్బన సంబంధ పదార్థము, సూక్ష్మజీవులు ఉంటాయి. కావున ఈ మురుగునీటిని శుద్ధి చేసి నదులలోకి విడుదలచేయుటవల్ల తక్కువ కాలుష్యం కలుగచేస్తుంది. ఈ శుద్ధి విధానము 2 దశలుగా జరుపబడుతుంది.

1) ప్రాథమిక శుద్ధి విధానము : ఈ విధానంలో భౌతికంగా కనిపించే పెద్ద, చిన్న పదార్థ భాగాలను మురుగునీటి నుంచి వడపోత, అవసాదనము ద్వారా తీసివేస్తారు. ముందుగా, తేలుతున్న వ్యర్థపదార్థాలను వరుస వడపోతలతో తీసివేస్తారు. తరువాత గ్రిట్ అనగా మట్టి, చిన్న చిన్న రాళ్ళను అవసాదనము ద్వారా తీసివేస్తారు. అడుగున ఉన్న దానిని ప్రాథమిక ఘనపదార్థమని, మిగతా పై భాగాన్ని ద్రవ వ్యర్థము అని అంటారు. ద్రవ వ్యర్థాన్ని ద్వితీయ శుద్ధి కోసం తీసుకుంటారు.

2) ద్వితీయ శుద్ధి విధానము : ప్రాథమిక ద్రవ వ్యర్థాన్ని చాలా పెద్దవిగా, గాలి ప్రవహించే టాంక్ల ద్వారా ప్రవహింపచేస్తారు. యంత్రాలు అదే పనిగా కదులుతూ ఉండుటవల్ల గాలి ఈ వ్యర్థంలోకి ప్రసారం అవుతుంది. ఫలితంగా ఉపయోగకరమైన వాయు సహిత సూక్ష్మజీవుల గుంపులు తేజోవంతంగా పెరుగుతాయి. ఇవి ద్రవ వ్యర్థంలోని కర్బన పదార్థాన్ని ఎక్కువగా వినియోగించుకుంటాయి. దీనివల్ల వ్యర్థ ద్రవ పదార్థంలో గణనీయంగా జీవరసాయన ప్రాణవాయువు (BOD) తగ్గిపోతుంది.

మురుగునీటిలో BOD తగ్గిన తర్వాత, వ్యర్థ ద్రవపదార్థాన్ని బ్యాక్టీరియమ్లు గుంపులుగా ఉన్న ట్యాంక్ లోనికి పంపించినప్పుడు, అవి ముద్దగా అడుగుకు చేరుతాయి. దీనిని చురుకైన ఘన పదార్థము అంటారు. దీనిలో కొంత భాగాన్ని తిరిగి జలయంత్రం ద్వారా వాయుపూరిత టాంక్లోనికి అంతర్నివేశంగా పనిచేయుటకు ఉపయోగిస్తారు. మిగిలిన స్థూలభాగాన్ని జలయంత్రాల సహాయంతో పెద్దవిగా ఉండే అవాయుసహిత ఘనపదార్థ జీర్ణ సహకారులను టాంక్ లోనికి పంపుతారు. ఇక్కడ ఇతర రకాల బ్యాక్టీరియములు, మట్టి పదార్థంలోని బాక్టీరియాలను, శిలీంద్రాలను జీర్ణింపచేస్తాయి. ఈ జీర్ణక్రియలో బ్యాక్టీరియాలు మీథేన్, హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్, CO₂ లాంటి మిశ్రమ వాయువులను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఇవి బయోగ్యాస్గా ఏర్పడి, మండే గుణం కల్గి, శక్తిగా వినియోగపడతాయి. ద్వితీయ శుద్ధి విధానం తర్వాత ఏర్పడి ద్రవ వ్యర్థపదార్థాన్ని సాధారణంగా ప్రకృతిసిద్ధమైన నీటి వనరులు అయిన నదులు, సరస్సుల్లోకి విడుదల చేస్తారు.

అభ్యాసాలు

ప్రశ్న 1.
బాక్టీరియమ్ను సాధారణ నేత్రాలతో చూడలెం, కాని వీటిని ఒక సూక్ష్మదర్శిని సహాయంతో చూడవచ్చు. మీరు ఒక శాంపిల్ భాగాన్ని మీ ఇంటి నుంచి మీ జీవశాస్త్ర ప్రయోగశాలకు తీసుకొని వెళ్ళవలసి వచ్చినప్పుడు, అక్కడ సూక్ష్మదర్శినితో సూక్ష్మజీవుల ఉనికిని ప్రదర్శించడానికి మీరు ఏ శాంపిలు మీతో తీసుకొని వెళతారు ? ఎందువల్ల ?
జవాబు:
పెరుగు. పెరుగులో అనేక లాక్టిక్ ఆమ్ల బాక్టీరియాలు ఉంటాయి. ఇవి పాలను పెరుగుగా మారుస్తాయి. వీటిని సూక్ష్మదర్శిని ద్వారా చూడగలము.

ప్రశ్న 2.
జీవక్రియ జరిగేటప్పుడు సూక్ష్మజీవులు వాయువులను విడుదల చేస్తాయని ఉదాహరణలతో నిరూపించండి.
జవాబు:
బాక్టీరియా మరియు శిలీంధ్రాలు మురుగునీరు శుద్ధి చేయునప్పుడు మీథేన్, హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్, CO₂ లాంటి మిశ్రమ వాయువులను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఈ వాయువులు బయోగ్యాస్ ఏర్పడి, శక్తిగా వినియోగించుటకు ఉపయోగపడతాయి.

ప్రశ్న 3.
గంగా కార్యాచరణ పథకంలో ఏయే రాష్ట్రాలు నిమగ్నమై ఉన్నాయి ?
జవాబు:
UP, ఉత్తరాఖండ్

ప్రశ్న 4.
గోధుమ, వరి, శనగలతో తయారయ్యే కొన్ని సాంప్రదాయ భారతదేశ ఆహారాలను పేర్కొనండి. ఈ ఆహారాలలో ఏవి సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగించుకుంటాయి ?
జవాబు:
గోధుమ – బ్రెడ్, కేక్ ; వరి ఇడ్లీ, దోస ; శనగలు – డోక్లా, కాండ్స్
వరి, గోధుమ నుండి తయారయ్యే ఆహార పదార్థాలలో సూక్ష్మజీవులు పాల్గొంటాయి.

ప్రశ్న 5.
హానికరమైన బాక్టీరియమ్ల వల్ల కలిగే వ్యాధులను నివారించడంలో సూక్ష్మజీవులు ఏ విధంగా ముఖ్యమైన భూమికను పోషిస్తున్నాయి ?
జవాబు:
సూక్ష్మజీవులు యాంటిబయాటిక్లలు అనే రసాయన పదార్థాలను ఉత్పత్తి చేసి ఇతర వ్యాధికారక సూక్ష్మజీవులను చంపటం లేదా వాటి పెరుగుదలను ఆపుదల చేస్తాయి. ఉదా : పెనిసిలియం నొటేటమ్ అను శిలీంధ్రం నుండి పెనిసిలిన్ అను సూక్ష్మజీపే నాశకం లభిస్తుంది. ఇది స్టాఫైలోకోకస్ బాక్టీరియా పెరుగుదలను ఆపివేస్తుంది.

ప్రశ్న 6.
సూక్ష్మజీవులను కూడా ఇంధనానికి మూలంగా ఉపయోగించవచ్చునని మీరు భావిస్తున్నారా ? మీ సమాధానం ‘అవును’ అయితే ఏవిధంగా ?
జవాబు:
సూక్ష్మజీవులు అయిన మిథనోకోకస్, మిథనో బేసిల్లస్లను ఉపయోగించి పేడను అవాయు శ్వాసక్రియ ద్వారా కుళ్ళింపచేసి మీథేన్ H₂S మరియు CO₂ లను విడుదల చేస్తాయి. ఇవి గోబర్ గ్యాస్గా మారి శక్తిగా ఉపయోగపడుతుంది.

ప్రశ్న 7.
సూక్ష్మజీవులను ఉపయోగించడం ద్వారా రసాయన ఎరువులు, చీడ నాశన ఉపయోగాన్ని తగ్గించవచ్చు. ఇది ఏవిధంగా జరుగునో వివరించండి.
జవాబు:
సూక్ష్మజీవులను జీవ ఎరువులుగా వాడి రసాయన ఎరువులు, చీడ నాశకాలపై ఆధారపడుట తగ్గించవచ్చు. జీవ ఎరువులుగా వాడే సూక్ష్మజీవులు మృత్తికను పోషకాల ద్వారా సారవంతం చేసి దాని నాణ్యతను పెంచుతాయి. వీటిలో ముఖ్యంగా రైజోబియమ్, అజటోబాక్టర్, అజోస్పైరిల్లమ్లు, సయనో బాక్టీరియాలు ముఖ్యమైనవి. ఇవి వాతావరణంలోని N₂ గ్రహించి NO₃^–గా మార్చి మొక్కకు అందిస్తాయి. కొన్ని బాక్టీరియమ్లు “బాసిల్లస్ ధరింజియెన్సిస్ “జీవ బీజనాశకంగా ఉపయోగపడుతుంది.

ప్రశ్న 8.
నదిలోని నీరు, శుద్ధి పరచని మురుగునీరు, ద్వితీయ శుద్ధిపరిచిన తరువాత మురుగు యంత్రం నుంచి విడుదలయ్యే నీరు, శాంపిల్స్న BOD పరీక్షకు గురిచేసారు. వీటికి A, B, C అని గుర్తింపునిచ్చారు. అయితే పరిశోధనా సహాయకుడు దేనికి ఏది అని గుర్తించలేదు. ఈ మూడు శాంపిల్స్ BOD విలువలు 20 mg/L, 8 mg/L, 400 mg/L అని వరుసగా నమోదు చేసాడు. వీటిలో ఏ నీరు ఎక్కువ కాలుష్యానికి గురి అయినది ? నదిలోని నీరు తేటగా ఉందని భావిస్తూ మీరు ప్రతిదానికి సరియైన గుర్తింపును ఇవ్వగలరా ?
జవాబు:
ఒక లీటర్ నీటిలోని కర్బన పదార్థముతో బాక్టీరియమ్ ద్వారా ఆక్సీకరణం చెందిన తర్వాత వినియోగించుకునే ఆక్సిజన్ పరిమాణంను BOD (జీవ రసాయన ఆక్సిజన్ అవసరం) అంటారు. అపరిశుద్ధమైన నీటిలో ఎక్కువ BOD ఉంటే అది దారి హెచ్చు కాలుష్యానికి గుర్తుగా భావిస్తారు. దీనినిబట్టి ఇచ్చిన 3 శాంపిల్స్ BOD విలువలు 20 mg/L, 8 mg/L, 400 mg/L లలో ‘C’ శాంపిల్ 400 mg/L ఎక్కువ కలుషితము. తర్వాత శాంపిల్ 20 mg/L BOD విలువను కలిగి ఉన్నది. శాంపిల్ విలువను కల్గి ఉన్నది.

ప్రశ్న 9.
సైక్లోస్పోరిన్ A (నిరోధకత నివారించే ఔషధం) స్టాటిన్ ను (రక్తంలో క్రొవ్వు పదార్థాన్ని తగ్గించే సహకారం) పొందే సూక్ష్మజీవుల పేర్లను తెలపండి.
జవాబు:
సైక్లోస్పోరిన్ A – టైకోడెర్మా పాలీస్పోరమ్ ;
స్టాటిన్లు మోనాస్కస్ పర్ప్యూరియస్

ప్రశ్న 10.
ఈ క్రింది పేర్కొన్న వాటిలో సూక్ష్మజీవుల పాత్ర గురించి తెలుసుకొని, మీ ఉపాధ్యాయునితో చర్చించండి.
a) ఏక కణ ప్రొటీన్ (SCP) b) మృత్తిక
జవాబు:
a) ఏక కణ ప్రొటీన్ : మంచి ప్రొటీనుకోసం సూక్ష్మజీవులను పారిశ్రామికంగా పెంచుతున్నారు. ఉదా: శైవలాలు, శిలీంధ్రాలు, బాక్టీరియమ్లు. ఇవి వ్యర్థ పదార్థాలపై పెరుగుతూ, ఎక్కువ మొత్తంలో ప్రొటీనులను తమ కణాలలో నిల్వ చేసి ఉంచుతాయి. వాటిని సేకరించి ఎండబెట్టి ఏకకణ ప్రోటీనులుగా జంతువులకు, మానవులకు ఆహారంగా వాడవచ్చు. ఉదా : (శైవలము), కాండిడా (ఈస్ట్), మిథైలోపిలస్ (బాక్టీరియమ్)
స్పైరులినా

b) మృత్తిక : వివిధ రకాల మృత్తికా రేణువులు, సూక్ష్మజీవులు, వాయువులు నీరు కలిసి ఉన్న సారవంతమైన భూ ఉపరితలపు పొర. దీనిలో పూతికాహార బాక్టీరియమ్లు చనిపోయిన వృక్ష, జంతు దేహాలను కుళ్ళింపచేసి, వాటిలోని పోషకాలను నేలకు అందిస్తాయి మరియు పరిసరాలను శుభ్రపరుస్తున్నాయి మరియు కొన్ని సూక్ష్మజీవులు N, స్థాపన చేసి సారవంతత పెంచుతున్నాయి.

ప్రశ్న 11.
ఈ క్రింది వాటిని అవరోహణ క్రమం (Descending Order) లో మానవ సమాజ సంక్షేమంలో ప్రాముఖ్యతను బట్టి అమర్చండి. మీ సమాధానానికి తగిన వివరణ ఇవ్వండి. బయోగ్యాస్, సిట్రిక్ ఆమ్లం, పెనిసిలిన్, పెరుగు.
జవాబు:
పెనిసిలియమ్ – బయోగ్యాస్ – సిట్రిక్ ఆమ్లము – పెరుగు
a) పెనిసిలిన్ అను సూక్ష్మ జీవనాశకము ఇతర బాక్టీరియమ్ వ్యాధులను నివారిస్తుంది.
b) బయోగ్యాస్ – జీవ ఇంధనంగా ఉపయోగిస్తారు.
c) సిట్రిక్ ఆమ్లము – ఆహార పదార్థాల నిల్వకు ఉపయోగిస్తారు.
d) పెరుగు – లాక్టోబాసిల్లస్ వల్ల పాల నుండి ఏర్పడే ఆహారము.

ప్రశ్న 12.
మురుగునీరు అంటే ఏమిటి ? ఏ విధంగా మురుగునీరు మనకు హానికరమైనది ?
జవాబు:
పట్టణాలలోను, నగరాలలోను, పనికిరాని, వ్యర్థమైన, మనుష్యుల మలంతో నిండి ఉన్న నీటిని మురుగునీరు అంటారు.
దీనివల్ల నీటి కాలుష్యం ఏర్పడుతుంది. దీనివల్ల చర్మ సంబంధ వ్యాధులు వస్తాయి.

ప్రశ్న 13.
ప్రాథమిక, ద్వితీయ మురుగు నీటి శుద్ధి విధానంలోని ముఖ్యమైన తేడా ఏమిటి ?
జవాబు:
ప్రాథమిక నీటి శుద్ధ విధానము

1. మురుగునీరు నుండి భౌతికంగా కనిపించే పెద్ద, చిన్న పదార్థ భాగాలను వడపోత, అవసాదనం ద్వారా తీసివేస్తారు.
2. దీనికి ఖర్చు ఉండదు.
3. ఇది సులువైన ప్రక్రియ. తీసివేస్తారు.

ద్వితీయ నీటి శుద్ధ విధానము

1. సూక్ష్మజీవుల చర్య ద్వారా మురుగునీటి నుంచి వ్యర్థాలను తీసివేస్తారు.
2. ఇది ఖర్చుతో కూడుకున్న పని.
3. ఇది క్లిష్టమైన ప్రక్రియ.

అతి స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
‘కనిపించని ఆకలి’ (Hidden hunger) అంటే ఏమిటి ?
జవాబు:
సూక్ష్మమూలకాలు, ప్రోటీన్, విటమిన్ల లోపాలతో ఉండుటవల్ల వ్యాధులు బారినపడే అవకాశాలు, జీవితకాలం కుదించుకుపోవడం, మానసిక సామర్థ్యాన్ని దెబ్బతీసేవి వంటి లక్షణాలు కనిపిస్తాయి. దానిని కనిపించని ఆకలి అంటారు.

ప్రశ్న 2.
భారతదేశంలో అభివృద్ధిపరచిన పాక్షిక వామన (semi – dwarf) వరి రకాలను తెల్పండి.
జవాబు:
జయ, రత్న.

ప్రశ్న 3.
భారతదేశంలోకి ప్రవేశపెట్టిన అధిక దిగుబడి, వ్యాధినిరోధకత కలిగిన గోధుమ రకాలలోని రెండు ఉదాహరణలను ఇవ్వండి.
జవాబు:
సొనాలిక, కల్యాణ్ సోనా.

ప్రశ్న 4.
SCP ఉత్పత్తికి ఉపయోగించే రెండు శిలీంధ్రాలను ఉదాహరణగా ఇవ్వండి. [A.P. Mar. ’17, ’15]
జవాబు:
కాండిడా యుటిలిస్, (టోరులా ‘ఈస్ట్); శాఖరోమైసిస్ సెరివిసియే (బేకర్స్ ఈస్ట్); ఖీటోమియం సెల్యులైటికమ్

ప్రశ్న 5.
చక్కటి దిగుబడి కోసం చెరుకులోని ఏ రెండు జాతుల మధ్య సంకరణం జరిపారు ?
జవాబు:
శఖారమ్ బార్ బెర్రి మరియు శఖారమ్ అఫిసినారమ్ల మధ్య సంకరణం జరిపి అధిక దిగుబడి, ఎక్కువ చక్కెర కల రకాలను ఉత్పత్తి చేసారు.

ప్రశ్న 6.
టోటిపొటెన్సి మరియు ఎక్స్ప్లాంట్లను నిర్వచింపుము.
జవాబు:
టోటిపొటెన్సి : ఒక కణము తనలోని అంతర్గత సామర్థ్యముతో పూర్తి మొక్కగా పునరుత్పత్తి చెందుటకు టోటిపొటెన్ని అంటారు.
ఎక్స్టెంట్ : కణజాల వర్ధన ప్రయోగములో ఉపయోగించే మొక్క భాగమును ఎక్స్ ప్లాంట్ అంటారు.

ప్రశ్న 7.
సూక్ష్మవ్యాప్తి, సోమాక్లోన్లను నిర్వచింపుము.
జవాబు:
సూక్ష్మవ్యాప్తి : కణజాల వర్ధనం ద్వారా చాలా తక్కువ సమయములో పరిమిత ప్రదేశంలో ఎక్కువ సంఖ్యలో మొక్కలను ఉత్పత్తి చేయుటను సూక్ష్మవ్యాప్తి అంటారు.
సోమాక్లోన్లు : సూక్ష్మవ్యాప్తి ద్వారా ఉత్పత్తి అయిన మొక్కలు జన్యుపరంగా అసలైన తల్లి లేదా మూలాధార మొక్కను పోలి ఉంటాయి. వాటిని సోమాక్లోన్లు అంటారు.

ప్రశ్న 8.
బీజపదార్థ సేకరణ అనగానేమి ? [T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
ఒక గుర్తించిన సస్యంలోని మొక్కలు/విత్తనాలు మొత్తం సేకరణలో అన్ని రకాల యుగ్మ వికల్పాలకు సంబంధించిన అన్ని జన్యువులు ఉంటే దానిని బీజపదార్థ సేకరణ అంటారు.

ప్రశ్న 9.
బయోఫోర్టిఫికేషన్ అనగానేమి ?
జవాబు:
సస్యాలలో విటమిన్లు, లవణాల స్థాయిలను అధికం చేయుట, లేదా అధిక ప్రోటీను, ఆరోగ్యవంతమైన కొవ్వువంటి అంశాలపై దృష్టిసారించుట, ముఖ్యంగా సమాజ ఆరోగ్య స్థితిని పెంపొందించుటను బయోఫోర్టిఫికేషన్ అంటారు.

ప్రశ్న 10.
వైరస్ రహిత మొక్కలను ఉత్పత్తి చేయుటకు మొక్కలోని ఏ భాగము బాగా అనుకూలము ? ఎందువల్ల ? [T.S. Mar. ’16]
జవాబు:
కాండ అగ్రంలోని విభాజ్య కణజాలము. దీనిలోని కణాలు చురుకుగా విభజన చెందుతూ వైరస్ రహితంగా ఉంటాయి.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
బయోఫోర్టిఫైడ్ (Biofortified) సస్యాలకు కొన్ని ఉదాహరణలు ఇవ్వండి. ఇవి సమాజానికి ఎటువంటి లాభాలను సమకూరుస్తాయి ?
జవాబు:

1. గోధుమరకం – అట్లాస్ 66 – ఎక్కువ ప్రొటీన్ పరిమాణము.
2. ఐరన్ ఫోర్టిఫైడ్ వరి రకం – సాధారణ రకంలో కంటే ఐదింతల ఎక్కువ ఐరన్ ఉండేది.
3. బంగారు వరి – బీటాకెరోటిన్ కల వరి రకము.
4. క్యారెట్, స్పినాచ్, గుమ్మడి – విటమిన్ A ఎక్కువగా ఉన్న రకాలు.
5. కాకర, బతువ, ఆవాలు, టమాటో : విటమిన్ ‘C’ ఎక్కువగా కల రకములు.
6. స్పినాచ్, బతువ – ఇనుము, కాల్షియం పుష్టిగా కల రకాలు.
7. చిక్కుళ్ళు, లాబ్-లాబ్, బీన్స్, తోట బటానీ – ప్రొటీన్ పుష్టిగా ఉన్న రకాలు.

ఉపయోగాలు :

1. సస్వాలలో విటమిన్లు, లవణాల స్థాయిలు అధికంగా ఉంటాయి.
2. అధిక ప్రొటీన్లు ఉంటాయి.
3. నూనె పరిమాణం ఎక్కువగా ఉంటుంది. “
4. రాజ ఆరోగ్య స్థితిని మెరుగుపరుచుట.

ప్రశ్న 2.
SCP పై లఘుటీక వ్రాయుము.
జవాబు:
జంతువులకు, మానవుల పోషణకు కావలసిన ప్రోటీన్ మూలానికి ఒక ప్రత్యామ్నాయము ఏకకణ ప్రోటీనులు. శైవలాలు, శిలీంధ్రాలు, బాక్టీరియమ్లను ఏకకణ ప్రొటీనుల ఉత్పత్తికి పెంచుతారు. బంగాళదుంప ప్రాసెసింగ్ ప్లాంట్ నుంచి వచ్చే వ్యర్థాలపై, ఎండుగడ్డి, మొలాసిస్, జంతువుల ఎరువులు మురుగునీటిపై కూడా, స్పైరులినా వంటి శైవలాలను పెంచవచ్చు. వీటి నుండి ప్రోటీనులు, లవణాలు, కొవ్వు, పిండిపదార్థాలు, విటమిన్లు పుష్టిగాగల ఆహారం లభిస్తుంది మరియు వాతావరణ కాలుష్యం తగ్గుతుంది.

ఉదా : 250 కిలోల బరువు కల ఒక ఆవు, ఒక రోజుకి 200 గ్రాముల ప్రోటీను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇదే సమయంలో మిథైలోఫిలస్ మిథైలోట్రాపస్ అనే బాక్టీరియా విపరీతంగా పెరిగి, జీవద్రవ్యరాశిని అధికంగా ఉత్పత్తి చేయుటవల్ల 25 టన్నుల ప్రోటీనును ఉత్పత్తి చేస్తుందని అంచనావేసారు.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
మీరు మొక్కల ప్రజనన విభాగంలో పనిచేసే ఒక వృక్షశాస్త్రవేత్త. ఒక కొత్త రకాన్ని విడుదల చేసే క్రమంలో మీరు పాటించే వివిధ దశలను గురించి వివరించండి. [T.S. Mar. ’17, ’16] [May ’15]
జవాబు:
జన్యుపరంగా ఒక కొత్త పంట రకాన్ని ప్రజననం ద్వారా పెంపొందించుటలోని దశలు.
1) వైవిధ్యశీలత సేకరణ : ప్రజనన కార్యక్రమమునకు జన్యు వైవిధ్యశీలత అనేది మూలాధారము. వివిధ వన్యరకాలను, జాతులను వాటి ద్వారా సాగుచేసే సంబంధీకులను సేకరించడం, భద్రపరచడం అనేది వృక్ష జనాభాలో ప్రకృతిపరంగా లభించే జన్యువులను చక్కగా గుర్తించి, ఉపయోగించుకోవడం ముఖ్య అవసరము. ఈ సేకరణలో ఒక నమూనా రకంలోని వివిధ రకాల యుగ్మవికల్పాలకు సంబంధించిన అన్ని జన్యువులు ఉంటే దానిని బీజపదార్థ సేకరణ అంటారు.

2) విశ్లేషణ, జనకుల ఎంపిక : బీజ పదార్థాన్ని సరియైన రీతిలో విశ్లేషించడం ద్వారా ఉపయోగకరమైన లక్షణాలు ఉన్న మొక్కలను గుర్తించవచ్చు. ఇలా ఎంపిక చేసిన మొక్కలను వృద్ధిచేసి సంకరణ ప్రక్రియలో ఉపయోగిస్తారు.

3) ఎంపిక చేసిన జనకుల మధ్య సంకర సంకరణం : వాంఛనీయ లక్షణాలు ఉన్న రెండు వేరువేరు మొక్కలను సాధారణంగా సంకరణం చేయాలి. స్త్రీ జనక మొక్కలలో విపుంసీకరణ చేసాక, పాలిథిన్ సంచి మూసి, అవాంఛనీయ పరపరాగ సంపర్కమును నిరోధిస్తారు. పురుష జనకుని నుండి బ్రష్ సహాయంతో పరాగ రేణువులను సేకరించి, స్త్రీ జనక మొక్కలో పుష్పంలోని కీలాగ్రంపై అద్ది సంకరణం జరుపుతారు.

4) వరణం, మేలైన పునఃసంయోజకాలను పరీక్షించడం : సంతతి సంకర మొక్కలలో, వాంఛనీయ లక్షణాలు కలిసి ఉన్న మొక్కలను ఎన్నుకోవడం జరుగుతుంది. సంతతి మొక్కల శాస్త్రీయ విశ్లేషణలో చాలా జాగ్రత్త అవసరం. ఈ దశ మొక్కలు రెండు జనకుల కన్నా మేలైనవిగా ఏర్పడతాయి. వీటిలో అనేక తరాలు ఆత్మ పరాగ సంపర్కం జరిపి, (సమయుగ్మజ స్థితి చేరుకునే వరకు) తద్వారా సంతాన మొక్కలలో లక్షణాల పృథక్కరణ జరగకుండా చూస్తారు.

5) పరీక్షించడం, విడుదల, కొత్త సాగురకాల వ్యాపారీకరణ : వరణం ద్వారా ఎంపిక చేసిన కొత్త క్రమాలను అధిక దిగుబడి నాణ్యత, వ్యాధి నిరోధకత మొదలైన లక్షణాల కోసం విశ్లేషిస్తారు. ఈ విశ్లేషణ వివిధ పరిశోధనా క్షేత్రాలలో సాగుచేయడం ద్వారా జరుగుతుంది. ఆదర్శమైన ఎరువు వాడకం, నీటి పారుదల వంటి నిర్వహణ పద్ధతుల ద్వారా వీటి నిర్వహణ సమర్థతను భద్రపరుస్తారు. పరిశోధనా క్షేత్రాలలో విశ్లేషణ తర్వాత, ఈ పదార్థాలను రైతుల పొలాలలో కనీసం మూడు సాగుబడి చేసే ఋతువులలో వివిధ ప్రదేశాలలో అనగా ఈ సస్యం సాధారణంగా పెరిగే వాతావరణ మండలాలలో పరీక్షిస్తారు. చివరకు రైతులకు, సాగుకొరకు అందచేస్తారు.

ప్రశ్న 2.
కణజాల వర్ధనం అనే సాంకేతిక విజ్ఞానం గురించి వివరించండి. సాంప్రదాయ పద్ధతిలో మొక్కల ప్రజననం, సస్యాభివృద్ధి కార్యక్రమాల కంటే కణజాల వర్ధనం వల్ల వచ్చే లాభాలు ఏమిటి ? [A.P. & T.S. Mar. ’17, ’16, ’15 May ’14]
జవాబు:
మొక్కలోని ఏ భాగాన్నైనా తీసుకుని, దానిని ఒక పరీక్షనాళికలో సూక్ష్మజీవ రహిత పరిస్థితులలో ప్రత్యేక పోషకాహార యానకంపై ప్రవేశపెట్టి పెంచినట్లైతే దాని నుంచి సంపూర్ణ మొక్కలు ఉత్పత్తి అయ్యే ప్రక్రియను కణజాల వర్ధనము అంటారు. దీనిలోని దశలు :
1) పోషకయానకం తయారుచేయుట : వివిధ రకాల ఖనిజ లవణాలు, అమైనో ఆమ్లాలు, విటమిన్లు మరియు కర్బన మూలము (సుక్రోస్) గల యానకంను పోషక యానకం అంటారు. వీటిని శుద్ధజలంలో కలిపి PH = 5.6 – 6.0 ఉండేటట్లు చూస్తారు. యానకానికి ఆక్సిన్లు, సైటోకైనిన్లు వంటి ఫైటో హార్మోనులు కలుపుతారు. దీనిని పరీక్ష నాళికల్లోకి తీసుకుని వాటి మూతులను దూది బిరడాలతో బిగించాలి.

2) సూక్ష్మజీవరహితం చేయుట : యానకంలో చక్కెర పదార్థాలుండుట వలన సూక్ష్మజీవులు ఆకర్షితమై, యానకం పంకిలమై చెడిపోతుంది. అందువల్ల సూక్ష్మ జీవులను నశింపచేయడం కోసం యానకాన్ని, ఆటోక్లేవ్లో 15 పౌండ్ల పీడనం, 120°C వద్ద 15ని॥లు ఉంచాలి.

3) ఎక్స్టెంట్ తయారీ : మొక్క దేహంలో ఏదైనా ఒక భాగమును తీసుకుని ద్రవరూప డిటర్జెంట్లోను, మంచి నీటితో శుద్ధి చేసి, సోడియం హైపోక్లోరైడ్తోను, శుద్ధ జలంతో శుద్ధి చేయాలి.

4) ప్రవేశపెట్టుట (అంతర్నివేశనం) : ఎక్సప్లాంట్ను వర్ధన పాత్రలో సూక్ష్మజీవరహిత పోషక యానకం మీద ప్రవేశ పెట్టడాన్ని అంతర్నివేశనం అంటారు. దీనికి పూర్తిగా అసంక్రామిక వాతావరణంలో జరుపుతారు.

5) ఇంక్యుబేషన్ : వర్ధనాలు 3-4 వారాలు ఇంక్యుబేట్ చేసిన తరువాత, ఎక్స్ప్రెంట్ కణాలు పోషక పదార్థాలను గ్రహించి పెరిగి, అనేక విభజనలు చెంది, అవయవ విభేదనం చెందిన కణాల సమూహమైన కాలసన్ను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. వివిధ గాఢతల్లో ఉండే ఆక్సిన్లు, సైటోకైనిన్ల కలయికతో ఉన్న యానకంపై కాలస్ వర్ధనం చేసినప్పుడు వేర్లు, కాండాలు ఏర్పడతాయి. దీనిని అవయవోత్పత్తి అంటారు. కాలస్ నుండి ఏర్పడే పిండాల వంటి నిర్మాణాలను శాకీయ పిండాభాలు అంటారు. వీటి చుట్టూ సోడియం ఆర్జనేట్ను చుట్టి కృత్రిమ విత్తనాలు తయారు చేయవచ్చు.

6) వాతావరణానుకూలత చెందించి, కుండీలలోకి మార్చుట : కణజాల వర్ధన ప్రక్రియ ద్వారా రూపొందిన మొక్కలను నీటిలో శుభ్రపరచి, ఎరువులు ఉన్న కుండీలలోకి మార్చి, తాత్కాలికంగా నీడ కల్పించాలి. 1 వారం తర్వాత వాటిని పొలాలలోకి మార్చాలి.

ఉపయోగాలు :

1. కణజాల వర్ధనం ద్వారా చాలా తక్కువ సమయంలో పరిమితమైన ప్రదేశంలో ఎక్కువ సంఖ్యలో మొక్కలను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. దీనిని సూక్ష్మవ్యాప్తి అంటారు.
2. విభాజ్యకణజాలమును వర్ధనముచేసి, వైరస్ రహిత మొక్కలను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.
3. కణజాల వర్థనం ద్వారా ఉత్పత్తి అయిన మొక్కలు జన్యుపరంగా తల్లి లేదా మూలాధార మొక్కలను పోలి ఉంటాయి. వీటిని సస్యప్రజననములో ఉపయోగించవచ్చు.
4. శాఖీయ పిండాభాల చుట్టూ సోడియం ఆల్జినేట్ అను రసాయనమును చుట్టి కృత్రిమ లేదా సంశ్లేషిత విత్తనాలు ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.
5. కణజాల వర్ధనం ద్వారా ఉత్పత్తి అయిన మొక్కలు త్వరితంగా అభివృద్ధి చెంది, మంచి పుష్పాలు, ఫలాలు ఇస్తాయి.
6. విత్తనాలు లేకపోయినను, పరాగసంపర్క సహకారులు లేనప్పటికీ, కొత్త మొక్కలు ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. ఉదా : ఆర్కిడ్స్, నెఫంథిస్.
7. పురుష వంధ్యత్వ మొక్కలను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.

అభ్యాసాలు

ప్రశ్న 1.
మొక్కల ప్రజననంలోని వివిధ దశల గురించి వివరించండి.
జవాబు:
జన్యుపరంగా ఒక కొత్త పంట రకాన్ని ప్రజననం ద్వారా పెంపొందించుటలోని దశలు.
1) వైవిధ్యశీలత సేకరణ : ప్రజనన కార్యక్రమమునకు జన్యు వైవిధ్యశీలత అనేది మూలాధారము. వివిధ వన్యరకాలను, జాతులను వాటి ద్వారా సాగుచేసే సంబంధీకులను సేకరించడం, భద్రపరచడం అనేది వృక్ష జనాభాలో ప్రకృతిపరంగా లభించే జన్యువులను చక్కగా గుర్తించి, ఉపయోగించుకోవడం ముఖ్య అవసరము. ఈ సేకరణలో ఒక నమూనా రకంలోని వివిధ రకాల యుగ్మవికల్పాలకు సంబంధించిన అన్ని జన్యువులు ఉంటే దానిని బీజపదార్థ సేకరణ అంటారు.

2) విశ్లేషణ, జనకుల ఎంపిక : బీజ పదార్థాన్ని సరియైన రీతిలో విశ్లేషించడం ద్వారా ఉపయోగకరమైన లక్షణాలు ఉన్న మొక్కలను గుర్తించవచ్చు. ఇలా ఎంపిక చేసిన మొక్కలను వృద్ధిచేసి సంకరణ ప్రక్రియలో ఉపయోగిస్తారు.

3) ఎంపిక చేసిన జనకుల మధ్య సంకర సంకరణం : వాంఛనీయ లక్షణాలు ఉన్న రెండు వేరువేరు మొక్కలను సాధారణంగా సంకరణం చేయాలి. స్త్రీ జనక మొక్కలలో విపుంసీకరణ చేసాక, పాలిథిన్ సంచి మూసి, అవాంఛనీయ పరపరాగ సంపర్కమును నిరోధిస్తారు. పురుష జనకుని నుండి బ్రష్ సహాయంతో పరాగ రేణువులను సేకరించి, స్త్రీ జనక మొక్కలో పుష్పంలోని కీలాగ్రంపై అద్ది సంకరణం జరుపుతారు.

4) వరణం, మేలైన పునఃసంయోజకాలను పరీక్షించడం : సంతతి సంకర మొక్కలలో, వాంఛనీయ లక్షణాలు కలిసి ఉన్న మొక్కలను ఎన్నుకోవడం జరుగుతుంది. సంతతి మొక్కల శాస్త్రీయ విశ్లేషణలో చాలా జాగ్రత్త అవసరం. ఈ దశ మొక్కలు రెండు జనకుల కన్నా మేలైనవిగా ఏర్పడతాయి. వీటిలో అనేక తరాలు ఆత్మ పరాగ సంపర్కం జరిపి, (సమయుగ్మజ స్థితి చేరుకునే వరకు) తద్వారా సంతాన మొక్కలలో లక్షణాల పృథక్కరణ జరగకుండా చూస్తారు.

5) పరీక్షించడం, విడుదల, కొత్త సాగురకాల వ్యాపారీకరణ : వరణం ద్వారా ఎంపిక చేసిన కొత్త క్రమాలను అధిక దిగుబడి నాణ్యత, వ్యాధి నిరోధకత మొదలైన లక్షణాల కోసం విశ్లేషిస్తారు. ఈ విశ్లేషణ వివిధ పరిశోధనా క్షేత్రాలలో సాగుచేయడం ద్వారా జరుగుతుంది. ఆదర్శమైన ఎరువు వాడకం, నీటి పారుదల వంటి నిర్వహణ పద్ధతుల ద్వారా వీటి నిర్వహణ సమర్థతను భద్రపరుస్తారు. పరిశోధనా క్షేత్రాలలో విశ్లేషణ తర్వాత, ఈ పదార్థాలను రైతుల పొలాలలో కనీసం మూడు సాగుబడి చేసే ఋతువులలో వివిధ ప్రదేశాలలో అనగా ఈ సస్యం సాధారణంగా పెరిగే వాతావరణ మండలాలలో పరీక్షిస్తారు. చివరకు రైతులకు, సాగుకొరకు అందచేస్తారు.

ప్రశ్న 2.
సూక్ష్మవ్యాప్తి ద్వారా ఉత్పత్తి చేసే మొక్కల స్థూల ప్రయోజనం ఏమిటి ?
జవాబు:
సూక్ష్మవ్యాప్తి ద్వారా ఉత్పత్తి అయ్యే మొక్కలు జన్యుపరంగా అసలైన తల్లి లేదా మూలాదార మొక్కతో పోలి ఉంటాయి. కావున వాటిని సోమాక్లోన్లు అంటారు.
ఉదా : టొమోటో, అరటి, ఆపిల్, టేకు, యూకలిప్టస్, వెదురు వంటి ఆర్థిక ప్రాముఖ్యత కల మొక్కలు ఉత్పత్తి చేసారు.

ప్రశ్న 3.
పరస్థానిక వర్థనంలో invitro ఒక ఎక్స్టెంట్ వ్యాప్తి కోసం ఉపయోగించే యానకంలోని వివిధ అనుఘటకాలు ఏమిటో తెలపండి.
జవాబు:
కర్బన యోగికాల అయిన సుక్రోస్, గ్లూకోస్, అసేంద్రియ లవణాలు విటమిన్లు, అమైనో ఆమ్లాలు, నీరు, అగార్ – అగార్ మరియు పెరుగుదల హార్మోనులు అయిన ఆక్సిన్లు, సైటోకైనిన్లు ఉంటాయి.

ప్రశ్న 4.
భారతదేశంలో అభివృద్ధి పరచిన ఏవైన ఐదు సంకర సస్య మొక్కల రకాలను పేర్కొనండి.
జవాబు:

• గోధుమ – సోనాలికా, కళ్యాణ్ సోనా
• వరి – జయ, రత్న
• కాలీఫ్లవర్ – పూసా శుభ్ర, పూసా స్నోబాల్ K-1
• బొబ్బర్లు – పూసా కోమల్
• ఆవాలు – పూసాస్వర్నిమ్

ప్రశ్న 5.
“వాంఛనీయమైనలక్షణం” అనే పదం వివిధ మొక్కలలో వివిధ రకాలుగా అర్థాన్ని సూచిస్తుంది. ఈ వాక్యాన్ని సరైన ఉదాహరణలతో సమర్ధించండి.
జవాబు:
వివిధ రకాల మొక్కలు వివిధ రకాలుగా వాంఛనీయ లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి.
ఉదా :

1. హిమగిరి గోధుమ రకం పత్ర, చార కుంకుమ తెగులుకు నిరోధకత చూపుతుంది.
2. పూసాస్వర్ణిం – బ్రాసికా – తెల్లటి కుంకుమ తెగులుకు నిరోధకత చూపుతుంది.
3. శైవలం (స్పైరులినా) కాండిడా (ఈస్ట్), మిథైలోఫిలస్ (బాక్టీరియాలు) సూక్ష్మ జీవులు ఇవి ముఖ్యంగా ఏకకణ ప్రోటీనుల ఉత్పత్తిలో పాల్గొంటాయి.
4. చెరకు శఖారమ్ బార్ బెర్రి, శఖారమ్ అఫిసినారమ్ ల మధ్య సంకరణం చేసి అధిక దిగుబడి, ఎక్కువ చక్కెర వంటి వాంఛనీయ లక్షణాలున్న రకాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తారు.
5. బీటా కెరోటిన్ కల వరిరకాన్ని (బంగారు వరి) ఉత్పత్తి చేస్తారు.

ప్రశ్న 6.
వృక్ష కణజాల వర్ధన ప్రయోగాల ద్వారా సాధించిన ఎక్కువ ప్రగతికి మరియు నిర్వభేదనాలు (dedifferentiation) మధ్య ఏదైనా సంబంధం ఉందా ?
జవాబు:
కణజాల వర్ధన ప్రయోగాలలో విభేదనం చెందని కణాల సమూహము ఏర్పడుతుంది. దానిని కాలస్ అంటారు. దీనిపై ఆక్సిన్లు, సైటోకైనిన్లు చల్లిన పునర్విభేదనం చెంది నారు మొక్కలు ఏర్పడతాయి. దీనిని బట్టి కణజాల వర్ధనంలో సాధించిన ప్రగతికి నిర్విభేదనానికి సంబంధం ఉందని చెప్పవచ్చు.

ప్రశ్న 9.
ఏ మొక్కలోనిదైనా ఒక కణం నాకు ఇవ్వండి. నేను మీకు అనే రకానికి చెందిన కొన్ని వేల మొక్కలను ఇవ్వగలను ? ఇది కేవలం ఒక దీక్షావాక్యమా లేక ఇది విజ్ఞాన శాస్త్ర పరంగా సాధ్యమా ? మీ ఉద్దేశాలను రాస్తూ వాటిని సమర్ధించింది.
జవాబు:
ఇవి విజ్ఞానశాస్త్ర పరంగా సాధ్యమే. కణజాల వర్ధన ప్రయోగాల ద్వారా మొక్క దేహంలోని ఏదైనా భాగము నుండి కణమును లేదా కణజాలమును తీసుకుని, అనేక మొక్కలు, తక్కువ సమయంలో తక్కువ స్థలంలో ఉత్పత్తి చేయవచ్చు. దీనిని సూక్ష్మ వ్యాప్తి అంటారు. మొక్క దేహంలోని ప్రతికణానికి కొత్త మొక్కగా ఎదగగల శక్తి ఉండుట దీనికి కారణము.

ప్రశ్న 10.
జీవ పదార్థక కలయిక ప్రయోగంలో, ఒక కణం భౌతిక అవరోదాలు ఏమిటి ? ఈ అవరోధాలను ఏవిధంగా జయించవచ్చు ?
జవాబు:
జీవ పదార్థక కలయిక ప్రయోగంలో కణకవచము అవరోధంగా ఉంటుంది. దీనిని అధిగమించుటకు కణకవచము కరిగించే సెల్యులేజస్, పెక్చినేజర్లను వాడి జీవ పదార్థాలను వేరు చేయవచ్చు.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 2nd Year Botany Study Material 12th Lesson జీవ సాంకేతిక శాస్త్రం – దాని అనువర్తనాలు Textbook Questions and Answers.

AP Inter 2nd Year Botany Study Material 12th Lesson జీవ సాంకేతిక శాస్త్రం – దాని అనువర్తనాలు

అతి స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
Cryజన్యువులు, చీడల వివిధ రకాలను తెలిపి ఈ జన్యువులచే నియంత్రించబడే ప్రొటీన్లను తెలపండి. [T.S. Mar. ’16]
జవాబు:
Cry I Ac, Cry II Ab అనే జన్యువుల ద్వారా ప్రొటీన్లు సంకేతింపబడి ప్రత్తి కాయ తొలిచే పురుగులను నియంత్రించగా, Cry I Ab – కార్న్ బోరర్ను నియంత్రిస్తుంది. (క్రై అనే ప్రొటీను బాసిల్లస్ థురింజియన్సిస్ అను బ్యాక్టీరియా నుండి ఉత్పత్తి అయ్యే విషపూరిత ప్రోటీను).

ప్రశ్న 2.
రోగ లక్షణాలు బయటపడక ముందే ఒక రోగాన్ని నిర్ధారించగలరా ? అందులో గల సూత్రాన్ని వివరించండి. [A.P. Mar. ’17]
జవాబు:
అవును. PCR ద్వారా వాటి న్యూక్లికామ్లాలను విస్తరణ చేసి బ్యాక్టీరియా, వైరస్లు అతి తక్కువ గాఢతలో ఉన్నా కనుక్కోగలము. పునః సంయోజక DNA సాంకేతిక విధానము, PCR,ఎలిసా లాంటివి కొన్ని సత్వర నిర్ధారణకు ఉపయోగకరమైన పద్ధతులు.

ప్రశ్న 3.
GEAC అంటే ఏమిటి ? దాని ఉద్దేశ్యమేమిటి ? [A.P. Mar. ’15, ’14]
జవాబు:
Genetic Engineering Approval Committee. ఇది GM పరిశోధనలు, ప్రజల సేవకై ప్రవేశపెట్టిన GM జీవుల భద్రతల సమ్మతానికి సంబంధించిన నిర్ణయాలు తీసుకోవడానికి నెలకొల్పారు.

ప్రశ్న 4.
పొగాకు మొక్కల వేర్లను సంక్రమణ జరిపే నిమటోడ్ పేరేమిటి ? ఈ సంక్రమణాన్ని నిరోధించే పద్ధతిని తెల్పండి. [A.P. Mar. ’16]
జవాబు:
మెలోయిడిగైని ఇన్కాగ్నిషియా. దీనిని నిర్మూలించేందుకు RNA వ్యతికరణం (RNAi) అనే నూతన పద్ధతిని అవలంబించారు.

ప్రశ్న 5.
USA కంపెనీ భారతదేశ ఏ రకపు వరికి పేటెంట్ను దాఖలు చేశారు.
జవాబు:
బాస్మతి వరి రకము

ప్రశ్న 6.
ఆహార సంపాదనలకు మెరుగైన పోషక గుణాలకు సరిపడే పరివర్తిత మొక్కలకు ఒక్కొక్క ఉదాహరణనివ్వండి.
జవాబు:

1. ప్లావర్ సేవర్ – టమాటో – గాయాలను తట్టుకొని, ఆలస్యంగా పక్వానికి వస్తుంది.
2. గోల్డెన్ – వరి – తైపేయి – విటమిన్ A ని కలిగి అంధత్వాన్ని నివారిస్తుంది.

ప్రశ్న 7.
హరిత విప్లవము అనగానేమి? ఎవరిని హరితవిప్లవ పితామహుడుగా భావిస్తారు ? [T.S. Mar. ‘ 17, ’15]
జవాబు:
వ్యవసాయోత్పత్తుల అభివృద్ధి గణనీయంగా పెరుగుటను హరితవిప్లవము అంటారు. నార్మన్ బోర్లాగ్ను హరితవిప్లవ పితామహుడుగా భావిస్తారు.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
జన్యు పరివర్తిత మొక్కల వల్ల ఉపయోగాల పట్టిక ఇవ్వండి. [T.S. Mar. ’17, May ’14]
జవాబు:
జన్యు బదిలీ పద్ధతుల ద్వారా వాంఛనీయ లక్షణాలలో సృష్టించబడిన మొక్కలను జన్యు పరివర్తిత మొక్కలు అంటారు.
ఉపయోగాలు :
1) వ్యాధి కారకాల, చీడల నిరోధకత కలిగిన పరివర్తిత పంట మొక్కలు :

• పరివర్తిత బొప్పాయి – బొప్పాయి రింగ్ స్పాటవైరస్కు నిరోధకత చూపును.
• Bt – పత్తి – కీటకాల నిరోధకత.
• పరివర్తిత టమాటో – సూడోమోనాస్ అనే వ్యాధిజనక బ్యాక్టీరియమ్కు నిరోధకత.
• జన్యుపరివర్తిత బంగాళదుంప = ఫైటోపైరా అను శిలీంధ్ర నిరోధకత.

2) ఆహారాన్ని ప్రత్యేక ప్రక్రియలకు లోను చేసే విధానంలో కూడా జన్యు పరివర్తిత మొక్కలు తోడ్పడుట :

• జన్యుపరివర్తిత టమాట – ప్లావర్ సేవర్ – గాయాలను తట్టుకునే ఆలస్యంగా పరిపక్వానికి వచ్చేవిగా ఉండుటవల్ల రవాణా కొరకు ఎక్కువ రోజులు నిల్వ ఉండవచ్చు.

3) మెరుగైన పోషక విలువలు కలిగిన జన్యువు ద్వారా పరివర్తిత మొక్కలు :

4) తైపేయి నుంచి ఉత్పన్నమైన జన్యుపరివర్తిత గోల్డెన్ వరి విటమిన్ – Aను కలిగి అంధత్వాన్ని నివారిస్తుంది. 4) సంకర జాతి విత్తనాల ఉత్పత్తికి ఉపయోగపడే జన్యు పరివర్తిత మొక్కలు :

• బ్రాసికానాపస్ – పురుష వ్యంధ్యత్వం కల మొక్క – దీనిలో విపుంసీకరణ లేకుండా సంకర విత్తనాలను తక్కువ ఖర్చులతో పొందేలా రూపొందించారు.

5) రసాయనాలు, చలి, నీటి ఎద్దడి, ఉప్పు, ఉష్ణం మొదలగు నిర్జీవ ప్రతిబలాలను తట్టుకునే జన్యు పరివర్తిత మొక్కలు :

• వరిలోని బాస్మతి రకం జీవ నిర్జీవ ప్రతిబలాలను తట్టుకుంటుంది.
• Round up Ready Soyabean – గుల్మనాశకతను తట్టుకుంటుంది.

6) జన్యు పరివర్తిత మొక్కలు ఇన్సులిన్, ఇంటర్ఫెరాన్, మానవ వృద్ధి నియంత్రకాలు, ఆంటీబయాటిక్స్, ప్రతిరక్షకాలు మొదలైన జన్యువులు వ్యక్తీకరణ చేసే విధంగా రూపొందించబడినాయి.

7) జన్యుపరివర్తిత మొక్కలను బయోరియాక్టర్లుగా వాడి, వాణిజ్యపరమైన ఉత్పత్తులు, ప్రత్యేకమైన మందులు, రసాయనాలు, ప్రతిరక్షకాలను భారీ ఎత్తున పొందడాన్ని అణుసేద్యం అంటారు.

ప్రశ్న 2.
జన్యు పరంగా రూపాంతరం చెందిన మొక్కల వల్ల కలిగే కొన్ని జీవ భద్రతా సమస్యలు ఏవి ? [A.P. Mar. ’17; T.S. & A.P. Mar. ’16]
జవాబు:

1. మానవులలోను, జంతువులలోను అలర్జిన్స్ లేదా టాక్సిన్స్ బదిలీ అయి ఇతర సమస్యలు ఏర్పడే ప్రమాదము. 2) కూరగాయల మౌళికమైన సహజత్వంలో మార్పు జరిగే ప్రమాదం.
2. జీవ వైవిధ్యానికి హానికరమయిన ప్రభావాన్ని చూపి వాతావరణం మీద కూడా ప్రతికూల పరిస్థితులను కలుగచేసే
   అవకాశం ఉండుట.
3. సంబంధిత వన్యరకాలలో సహజమైన బహిస్సంకరణం ద్వారా కొత్త జన్యువుల బదిలీ జరిగినప్పుడు జన్యు కాలుష్యం సంభవించే ప్రమాదం ఉంది. దీనివల్ల Superweeds వృద్ధి చెంది అవి కలుపు నాశకాలకు నిరోధకత చూపుతూ పంట మొక్కల కన్నా త్వరగా పెరగవచ్చు.
4. సహజ పరిణామ క్రమంలో మార్పులు తీసుకురావచ్చు.

ప్రశ్న 3.
Bt – ప్రత్తిని గురించి సంక్షిప్త వివరణ ఇవ్వండి. [A.P. & T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
a) Bt – ప్రత్తి : కొన్ని రకాల బాసిల్లస్ థురింజియన్సిస్లు లెపిడాప్టిరాన్స్, కొలియోప్టిరాన్స్, డిఫ్టిరాన్స్ వంటి కీటకాలను నశింపచేయటానికి ప్రోటీన్లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఇది ఒక విశిష్ట పెరుగుదల దశలో విషపూరిత ప్రోటీను స్ఫటికాలను తయారుచేస్తుంది. ఇవి నిష్క్రియాత్మక ప్రోటాక్సిన్ గా ఉండి, ఎప్పుడైతే కీటకం ఈ నిష్క్రియాత్మక టాక్సిన్ను తింటుందో, అది దాని అన్నవాహికలోని క్షారగుణం గల pH తో స్ఫటికాలను కరిగించి క్రియావంతమై, అన్నవాహిక మిడ్రట్లోని మధ్యభాగంలో ఉపరిస్తర కణాలకు అంటుకుని, కణాలు వాచి రంధ్రాలను సృష్టించి, విచ్ఛిన్నమై చివరకు కీటకం నశిస్తుంది.

ఈ విశిష్టమైన Bt టాక్సిన్ జన్యువును వేరుచేసి ప్రత్తి పంట మొక్కల్లో చొప్పించారు. Bt టాక్సిన్లు కీటక సమూహ విశిష్టత కలిగి ఉండటంతో దీనిని Cry అను జన్యువుతో సంకేతించారు. Cryl Ac, Cry II Ab లు ప్రత్తికాయ తొలిచే పురుగులను నియంత్రిస్తాయి. Cry I Ab కార్న్్బరర్ను నియంత్రిస్తాయి.

4. చీడ నిరోధక మొక్కలపై సంక్షిప్త వివరణ ఇవ్వండి.
జవాబు:
ఛీడ నిరోధక మొక్కలు : మెలోయిడిగైని ఇన్కాగ్నిషియా అనే నిమాటోడ్ పొగాకు మొక్కల వేర్లలో సంక్రమించి దిగుబడిని అధికంగా తగ్గిస్తుంది. RNA వ్యతికరణం అనే పద్ధతిని ఈ పీడను నిర్మూలించేందుకు అవలంబించారు. ఈ పద్ధతిలో mRNA తో కలిసి అనువాదాన్ని నిరోధించే విశిష్ట సంపూరక mRNA అణువుల Silencing జరుగుతుంది. ఈ సంపూరక RNA మూలము RNA జీనోమ్లు గల వైరస్ల సంక్రమణ వలన లేదా ట్రాన్స్పోసాన్లు అనగా RNA మాధ్యమిక ప్రతికృతి జరిపే చలన జన్యు ఎలిమెంట్ల వల్ల ఏర్పడుతుంది. ఆగ్రోబ్యాక్టీరియమ్ వాహకాలను ఉపయోగించి నిమాటోడ్ విశిష్ట జన్యువులను అతిథేయిలోనికి ప్రవేశపెట్టాడు. అవి ఆతిథేయి కణాల్లో ‘సెన్స్’ యాంటిసెన్స్ RNA లు రెండింటిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది., ఈ రెండు RNAలు సంపూరకాలవడంతో ద్విసర్పిల RNA (dsRNA) ఏర్పడి RNAi ని ప్రారంభించి, నిమాటోడ్ విశిష్ట mRNA ని Silence చేస్తుంది. దీని పర్యవసానంగా ఈ పరాన్నజీవి పరివర్తిత ఆతిథేయి కణంలో విశిష్ట వ్యతికరణ RNA వ్యక్తీకరించడం వల్ల నశిస్తుంది. అందువల్ల పరివర్తిత మొక్క పరాన్నజీవి నుండి తనను తాను రక్షించుకుంటుంది.

అభ్యాసాలు

ప్రశ్న 1.
Bt టాక్సిన్ ఉత్పత్తి చేసే స్ఫటికాలు బాక్టీరియాలను చంపవు ఎందుకంటే
a) బాక్టీరియాలు టాక్సిను నిరోధకత చూపుతాయి
b) టాక్సిన్ పక్వానికి రాకపోవడం
c) టాక్సిన్ నిష్క్రియాస్థితిలో ఉండటం
d) బాక్టీరియా టాక్సిన్లను ప్రత్యేమైన కోశంలో ఉండడం వల్ల
జవాబు:
‘C’ సరి అయినది.

ప్రశ్న 2.
జన్యు పరివర్తిత బాక్టీరియమ్ అంటే ఏమిటి ? సోదాహరణంగా వివరించండి.
జవాబు:
వేరొక రకపు జాతి నుండి వచ్చిన జన్యువును కల్గి ఉండే విధంగా మార్పిడి జరిపిన బాక్టీరియాను జన్యు పరివర్తన బాక్టీరియా అంటారు.

మానవ ఇన్సులిన్ లోని A, B గొలుసులకు తుల్యమైన రెండు DNA వరుస క్రమాలను ఉత్పత్తి చేసే వాటిని ఇ. కొలై ఎస్మెడ్లలో ఇన్సులిన్ గొలుసుల తయారీకి ప్రవేశపెట్టారు. దీని వలన ఇ. కొలై మానవ ఇన్సులిన్ను పోలిన హార్మోను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

ప్రశ్న 3.
జన్యుపరివర్తిత మొక్కల ఉత్పత్తి వల్ల లాభాలు, నష్టాలు తెలపండి.
జవాబు:
లాభాలు :

1. మెరుగైన పోషక విలువలు గల మొక్కలు ఉత్పత్తి చేస్తారు.
   ఉదా : గోల్డెన్ పరికర్తం విటమిన్ ‘A’ ను కల్గి అంధత్వాన్ని నివారిస్తుంది.
2. ఈ మొక్కలు నేల సారవంతత తగ్గకుండా చూస్తాయి.
3. వ్యాధి కారకాలు చీడల నిరోధకత గల మొక్కలను ఉత్పత్తి చేసి, దిగుబడిని పొందవచ్చు. దీనివల్ల రసాయన ఎరువుల వాడకంపై ఆధారపడడం తగ్గించవచ్చు.
4. నిర్జీవ ప్రతిబలాలు తట్టుకుంటాయి.

నష్టాలు :

1. సహజ పరిణామ క్రమంలో మార్పులు తీసుకురావచ్చు.
2. మానవులలోనూ, జంతువులలోనూ అలర్జీస్ బదిలీ అయి ఇతర సమస్యలు ఏర్పడే ప్రమాదము.
3. జీవ వైవిధ్యానికి హానికరమైన ప్రభావాన్ని చూపి వాతావరణం మీద కూడా ప్రతికూల పరిస్థితులను కలుగజేసే అవకాశం-ఉండటం.

ప్రశ్న 4.
‘Cry’ ప్రొటీన్లు అంటే ఏమిటి ? దానిని ఉత్పత్తి చేసే జీవి ఏది ? ఈ ప్రొటీనును మానవుడు ఏ విధంగా తన స్వార్థానికి వాడుకుంటున్నాడు ?
జవాబు:
టాక్సన్లు ‘Cry అనే జన్యువుతో సంకేతించబడ్డాయి. ఇవి విషపూరిత ప్రోటీన్లు. వీటిని బాసిల్లస్ ధురింజియెన్సిస్ అను బాక్టీరియా ఉత్పత్తి చేస్తుంది. మానవుడు ఈ ప్రొటీనులను ఉపయోగించుకుని, దీనికి కారణమైన జన్యువులతో జన్యు పరివర్తిత మొక్కలు సృష్టించాడు.
ఉదా : Bt పత్తి, Bt వంకాయ.

ప్రశ్న 5.
పునస్సంయోజక ఇన్సులిన్ ఉపయోగాల పట్టిక ఇవ్వండి.
జవాబు:

1. పునస్సంయోజక ఇన్సులిన్ త్వరగా శోషించబడుతుంది మరియు దాని చర్య త్వరితంగా ఉంటుంది.
2. హ్యూమ్యులిన్ వల్ల అలర్జిన్స్ తక్కువగా ఉంటాయి.
3. ఇది తక్కువ ఖర్చుతో తయారవుతుంది.

ప్రశ్న 6.
బయో ఫెస్టిసైడ్ అంటే ఏమిటి ? ఒక పేరెన్నికగన్న బయోఫెస్టిసైడ్ పనిచేసే విధానాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
Bt టాక్సిన్ జన్యువును బాసిల్లస్ ధురింజయెన్సిస్ నుండి వేరుచేసి దానిని కీటక నాశనితో పని లేకుండా కీటకాల నిరోధకత్వాన్ని కల్పించే విధంగా తయారుచేస్తారు. దాని బయోఫెస్టిసైడ్ (జీవ చీడల నాశకం) అంటారు.

ఉదా : బాసిల్లస్ థురింజయెన్సిస్. ఇది ఒక విశిష్ట పెరుగుదల దశలో ప్రొటీను స్ఫటికాలను తయారు చేస్తుంది. ఈ స్ఫటికాల నిష్క్రియాత్మక ప్రొటాక్సిన్గా ఉండి కీటకం తిన్నప్పుడు దాని అన్నవాహికలోని క్షార గుణం గల pH తో స్ఫటికాలను కరిగించి విషపూరితమై కీటకాలను చంపేస్తుంది.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 2nd Year Botany Study Material 11th Lesson జీవసాంకేతికశాస్త్రం; సూత్రాలు, ప్రక్రియలు Textbook Questions and Answers.

AP Inter 2nd Year Botany Study Material 11th Lesson జీవసాంకేతికశాస్త్రం; సూత్రాలు, ప్రక్రియలు

అతి స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
జీవ సాంకేతిక శాస్త్రాన్ని నిర్వచించండి.
జవాబు:
సూక్ష్మజీవుల లక్షణాలను, ఉపయోగాలను వాడుకునే శాస్త్రం లేదా కణాలు కణాంశాలను మానవ సంక్షేమానికి, మనుగడకు ఉపయోగకరమైన ఉత్పన్నాలను పారిశ్రామిక స్థాయిలో ఉత్పత్తి చేసే శాస్త్రమును జీవ సాంకేతికశాస్త్రము అంటారు.

ప్రశ్న 2.
అణుకత్తెరలు అంటే ఏమిటి ? ఎక్కడ నుంచి లభ్యమవుతాయి ? [A.P. Mar. ’17]
జవాబు:
DNA ను నిర్దిష్ట స్థానాలలో [G-A] ల మధ్య కత్తిరించే రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్ఎమ్లను అణుకత్తెరలు అంటారు. ఇవి బాక్టీరియమ్ల నుండి లభిస్తాయి.

ప్రశ్న 3.
ఏవైనా రెండు కృత్రిమంగా పునర్నిర్మించబడ్డ ప్లాస్మిడ్లను తెలపండి.
జవాబు:
P^{BR 322} P^{UC 19.101}

ప్రశ్న 4.
EcoRI అంటే ఏమిటి ? అది ఏ విధంగా పనిచేస్తుంది ?
జవాబు:
EcORI అను రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్ఎమ్, ఎశ్చరేషియా కొలై నుండి లభిస్తుంది. ఇది ప్రత్యేకంగా DNA లోని GAA స్థానాలను గుర్తించి, G-A మధ్య కత్తిరిస్తుంది.

ప్రశ్న 5.
క్లోనింగ్ వాహకాలంటే ఏమిటి ఒక ఉదాహరణనివ్వండి.
జవాబు:
విజాతీయ DNA క్రమాల వృద్ధికి ఉపయోగపడే వాహకాలను క్లోనింగ్ వాహకాలు అంటారు.
ఉదా : ప్లాస్మిడ్లు, బాక్టీరియోపాజ్లు, కాస్మిడ్లు, కృత్రిమ క్రోమోసోమ్లు.
1) జీవ సాంకేతిక శాస్త్రాన్ని నిర్వచించండి.

ప్రశ్న 6.
పునస్సంయోజక DNA అంటే ఏమిటి ?
జవాబు:
మూలాధార DNA నుంచి ఛేదించిన జన్యువును మరియు ఛేదించిన వాహక DNA లను లైగేజ్తో కలిపి ఏర్పడిన సంకర DNA ను పునస్సంయోజక DNA (rDNA) అంటారు.

ప్రశ్న 7.
పాలిన్డ్రోమిక్ వరుస క్రమము అంటే ఏమిటి ?
జవాబు:
ఏదైనా ఒక వరుస క్రమంలో రెండు చివరలా సంపూరక నత్రజని క్షారాలు వెనుకకు, ముందుకు చదివినా ఒకే రకంగా ఉండటం. ఇది 4-6 క్షారాల జతలతో ఉంటాయి.

ప్రశ్న 8.
PCR విస్తరిత నామమేమిటి అది జీవ సాంకేతిక పద్ధతుల్లో ఏ విధంగా ఉపయోగపడుతుంది ? [T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
PCR అనగా పాలిమరేజ్ చైన్ రియాక్షన్. దీని ద్వారా న్యూక్లికామ్లాలను విస్తరణ చేసి క్షయ, AIDS వంటి వ్యాధులను త్వరితంగా నిర్ధారించవచ్చు.

ప్రశ్న 9.
డౌన్ఎమ్ ప్రక్రియ అంటే ఏమిటి ? [T.S. Mar. ’17, TS & A.P. Mar. ’16 ‘Mar. ’14]
జవాబు:
ఉత్పన్నాన్ని మార్కెటింగ్ చేసేముందు, వేరుచేయుట, శుద్ధిచేయుట అనే ప్రక్రియలను కలిపి అనుప్రవాహ ప్రక్రియ (Downstream processing) అంటారు.

ప్రశ్న 10.
అగరో జెల్ మీద ఉన్న DNA ను ఎలా చూడగల్గుతారు? [A.P. Mar. ’15]
23. అగార్ జెల్ మీద ఉన్న DNA ఖండాలను ఎథిడియం బ్రోమైడ్ అనే యోగికంతో అభిరంజనం చేసి UV వికిరణానికి గురిచేస్తేనే చూడగలం.

ప్రశ్న 11.
ఎక్సోన్యూక్లియేజ్లను, ఎండోన్యూక్లియేజ్లను ఎలా విభేదించగలరు ?
జవాబు:
ఎక్సో న్యూక్లియేజ్
ఎండో న్యూక్లియేజ్
DNA కొనల నుండి న్యూక్లియోటైడ్లను తొలగిస్తాయి.
DNA లోపల నిర్దిష్ట ప్రదేశాలలో ఛేదింపులు జరుపుతాయి.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
రెస్ట్రక్షన్ ఎంజైమ్ల గురించి క్లుపంగా రాయండి.
జవాబు:
1963వ సం||లో ఇ.కొలై నుండి, బాక్టీరియోఫాజ్ వృద్ధిని నిరోధించే రెండు ఎంజైమ్లను వేరుచేసారు. వాటిలో ఒకటి మిథైల్ సమూహాలను DNA కు జతపరిస్తే, రెండవది DNA ను ఛేదిస్తుంది. రెండవ దానిని రెస్ట్రక్షన్ ఎండోన్యూక్లియేజ్ అంటారు. విశిష్ట DNA న్యూక్లియోటైడ్ వరుస క్రమం క్రియాశీలతపై ఆధారపడిన Hind – II అనే మొట్టమొదటి రెస్ట్రిక్షన్ ఎండోన్యూక్లియేజ్ను వేరుపరచి, వ్యక్తీకరించారు. Hind – II DNA అణువులను 6 నత్రజని క్షారాల జతలు కల్గిన నిర్దిష్ట క్రమాన్ని గుర్తించి ఛేదిస్తాయి. దీనిని Hind – II యొక్క గుర్తింపు అనుక్రమము అంటారు. ఈనాడు 900కు పైగా రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్ఎమ్లను 230కి పైగా బాక్టీరియమ్ల రకాల నుంచి వేరుచేసారు.

ECORI అను రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్ఎమ్లో E అనునది బాక్టీరియమ్ ప్రజాతిని, ఎశ్చరేషియా, CO అనునది దాని జాతి నామమును, కొలై R అనే అక్షరాలు ఆ అభిరంజక నామము, తర్వాత రోమన్ సంఖ్య I, ఆ రకపు బాక్టీరియా నుండి వేరుచేయబడిన ఎన్ఎమ్ల వరుస క్రమాన్ని తెలియజేస్తాయి. రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్ఎమ్లు ‘న్యూక్లియేజ్’ అనే పెద్ద తరగతికి చెందినవి. ఇవి 2 రకాలు. 1) ఎక్సో న్యూక్లియేజ్లు → DNA కొనల నుండి న్యూక్లియోటైడ్లను తొలగిస్తాయి. 2) ఎండోన్యూక్లియేజ్లు → DNA లోపల నిర్దిష్ట ప్రదేశాలలో ఛేదింపులు జరుపుతాయి. ప్రతి రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్జైమ్ DNA లోని విశిష్టమైన పాలిండ్రోమిక్ న్యూక్లియోటైడ్ వరుస క్రమాలను గుర్తించి, (GAA స్థానాలను) G – Aల మధ్య కత్తిరింపులు జరుపుతుంది. ఉదా : ECoRI.

ప్రశ్న 2.
PCR ఉపయోగించి వాంఛనీయ జన్యువు విస్తరణను గూర్చి రాయండి.
జవాబు:
PCR అనగా పాలీమరేజ్ చైన్ రియాక్షన్. ఈ పద్ధతిలో వాంఛనీయ జన్యువు సంశ్లేషణకు, రెండు జట్ల ప్రైమర్లను మరియు DNA పాలీమరేజ్ ఎన్జైమ్ న్ను వాడతారు. జన్యు DNA ను మూసగా చేసుకొని ఇచ్చిన న్యూక్లియోటైడ్లతో ఈ ఎన్జైమ్ ప్రైమర్లను పొడిగిస్తూ ఉంటుంది. ఈ DNA ప్రతికృతి పద్ధతి చాలాసార్లు జరిపినప్పుడు DNA ఖండం ఇంచుమించు 1 బిలియన్ నకలులను తయారు చేస్తుంది. ఈ విధమైన పునరావృత విస్తరణ ‘టాక్’ పాలిమరేజ్ (థెర్మస్ ఆక్వాటికస్ అనే బాక్టీరియం నుండి వివక్తం చేస్తారు) అనే ఉషస్థిర ఎన్ఎమ్ ద్వారా జరుగుతుంది. ఈ ఎంజైమ్ ద్విసర్పిల DNA విస్వాభావకరణానికి ప్రేరేపించినప్పుడు వాడే అధిక ఉష్ణోగ్రతలలో కూడ చురుకుగా పనిచేస్తుంది. విస్తరింపగా వచ్చిన DNA ఖండితాలను తదుపరి క్లోనింగ్ కొరకు, వాహకంతో జతపరచడానికి వాడుకోవచ్చు.

ప్రశ్న 3.
బయో రియాక్టర్ అంటే ఏమిటి ? స్టరింగ్ రకం బయోరియాక్టర్ను క్లుప్తంగా వివరించండి.
జవాబు:
జీవశాస్త్ర ముడి పదార్థాలను విశిష్టమైన ఉత్పన్నాలుగా మార్చడానికి వాడే పెద్ద పాత్రలను బయోరియాక్టర్లు అంటారు.

ఒక స్టర్డ్ టాంక్ రియాక్టర్ స్థూపాకారంగా లేదా 1వ వక్రమైన పీఠభాగం కలిగి రియాక్టర్లో ఉండే పదార్థాలను కలుపుతూ ఉండేలా ఉంటుంది. అంతేకాక వాటికి ఆక్సిజన్ కూడ లభ్యమయ్యేటట్లు సాయపడుతుంది. ప్రత్యామ్నాయంగా గాలి బుడగలు రియాక్టర్లో ప్రవేశపెట్టవచ్చు. ఈ రియాక్టర్, చిన్న పరిమాణాల్లో వర్ధనాన్ని నియతకాలాల్లో తీసే విధంగా ఒక అజిటేటర్ పద్ధతి, ఆక్సిజన్ విడుదల చేసే విధానము, ఒక foam నీయంత్రణ విధానం, ఉష్ణోగ్రత, pH నియంత్రణ విధానం, నమూనా ఆశయాలను కలిగి ఉంటుంది.

ప్రశ్న 4.
పునఃసంయోజక DNA ను అతిథేయి కణాలలోనికి చొప్పించే వివిధ రకాల పద్ధతులేమిటి ?
జవాబు:

1. పునఃసంయోజక DNA ను గ్రహీత కణంలోకి ప్రవేశపెట్టే పద్ధతులు చాలా ఉన్నాయి. బాక్టీరియమ్ కణాలు పునః సంయోజక DNAను గ్రహించడానికి ముందుగా బాక్టీరియమ్ కణాలను మంచుగడ్డపై ఇంక్యుబేట్ చేసి కొద్దిసేపు 42° C వద్ద ఉష్ణ ఘాతానికి గురిచేసి, ఆ తర్వాత మరల మంచు గడ్డలపై ఉంచుతారు. దీనివల్ల బాక్టీరియమ్ r-DNAను స్వీకరించే సామర్థ్యం పొందుతుంది.
2. సూక్ష్మ అంతక్షేపణ పద్ధతి ద్వారా r- DNA ను ప్రత్యక్షంగా జంతుకణంలోని కేంద్రకంలోకి అంతక్షేపణ చేస్తారు.
3. మొక్కల కణాలను అత్యంత వేగవంతమైన బంగారం, టంగ్స్టన్ వంటి సూక్ష్మ కణాలకు DNA పూతపూర్తి లేదా జీన్న్ పద్ధతి ద్వారా తాడనం చేస్తారు.
4. హాని కల్గించే శక్తి తగ్గిన రోగకారి వాహకాలతో కణాలను సంక్రమింపచేసినప్పుడు r- DNA అతిథేయిలోకి వుతుంది.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
పునస్సంయోజక DNA సాంకేతిక విధానంలోని వివిధ ప్రక్రియలను క్లుప్తంగా వివరించండి. [May, Mar. 14] [A.P. & T.S. Mar. ’17, ’16]
జవాబు:
ఒక జీవిలోని డి.ఎన్.ఎ. ఖండితాన్ని లేదా జన్యువుని విడదీసి, కొన్ని వాహకాల ద్వారా వేరొక జీవిలోనికి ప్రవేశపెట్టవచ్చు. ఈ ప్రక్రియనే జెనిటిక్ ఇంజనీరింగ్ అంటారు. జెనిటిక్ ఇంజనీరింగ్ ప్రయోగాలను క్రింద పేర్కొన్న రికాంబినెంట్ DNA సాంకేతిక పద్ధతుల ద్వారా జరుపుతున్నారు.
జీవ సాంకేతిక శాస్త్రం, సూత్రాలు, ప్రక్రియలు

1. వాంఛనీయ జన్యువును విడదీయడం.
2. విడదీసిన జన్యువును తగిన వాహకంలోకి ప్రవేశపెట్టడం.
3. పునఃసంయోజక వాహకాన్ని ఆతిథేయలోకి బదిలీచేయడం.
4. జన్యుపరివర్తిత గల ఆతిథేయి కణాలను వరణం ద్వారా ఎన్నుకోవడం.

1. వాంఛనీయ జన్యువును విడదీయుట: సాధారణంగా ఎన్ఎమ్లనుపయోగించి కణకవచాన్ని, అధికశక్తి కలిగిన డిటర్జెంట్లనుపయోగించి కణత్వచాలను విచ్ఛిన్నం చేస్తారు. ఫినాల్ లేదా కొన్ని ప్రత్యేక న్యూక్లియేజ్ ఎన్ఎమ్లనుపయోగించి, ప్రవణత కేంద్రాపసరణానికి లోను చేసి మిగిలిన జీవపదార్థం నుంచి డి.ఎన్.ఎ.ని వేరుచేస్తారు. తరువాత దశలో రెస్ట్రిక్షన్ ఎండోన్యూక్లియేజ్లను ఉపయోగించి డి.ఎన్. ఎ.ని ఖండితాలుగా కత్తిరిస్తారు. రెస్ట్రిక్షన్ ఎండో న్యూక్లియేజ్లు, డి.ఎన్.ఎ. లోని విశిష్ట స్థానాల వద్ద గుర్తించిన ఖండాలను ఛేదిస్తాయి. ఈ ఖండితాలను జెల్ ఎలక్ట్రోఫోరెసిస్ అనే సాంకేతిక ప్రక్రియ ద్వారా వేరుచేస్తారు. తర్వాత వాంఛనీయ ఖండితాలను సదరన్ బ్లాటింగ్ సాంకేతిక ప్రక్రియ, ద్వారా గుర్తించి ఎన్నుకొంటారు. రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్జైమ్లు DNA అణువులను రెండు విధాలుగా ఛేదిస్తాయి.

(i) కొన్ని ఎన్జైమ్లు DNA రెండు పోగులను సరిగ్గా ఎదురెదురు బిందువుల వద్ద గుర్తించిన ప్రాంతాల వద్ద ఛేదిస్తాయి. దీని వల్ల ధ్రువతలేని కొనల ఖండాలు ఏర్పడతాయి. వీటిని మొండి కొనలు అంటారు.
రిస్ట్రిక్షన్ ఎండోన్యూక్లియేజ్లు DNA ని కత్తిరించగా ఏర్పడ్డ మొండి కొనలు, నిట్టనిలువు బాణం గుర్తులు DNA ని కత్తిరించే గుర్తింపు ప్రాంతాలను సూచిస్తాయి.

(ii) కానీ చాలా రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్ఎమ్లు DNA ద్వంద్వ కుండలిని వివిధ ప్రాంతాలలో కత్తిరింపులు జరుపుతాయి. ఈ రకమైన కత్తిరింపును స్టాగర్డ్ కత్తిరింపు అంటారు. దీని ఫలితంగా ద్వంద్వ కుండలిలోని ఒక పోగు రెండవ పోగు కంటే కొన్ని నత్రజని క్షారాల కన్నా పొడిగింపు పొంది ఉంటుంది. దీని ఫలితంగా వీటి కొనలు అతుక్కొనే కొనలుగా ఉంటాయి. ఇటువంటి కొనలను అతుక్కొనే కొనలు అంటారు. ఉదాహరణ : ECoRI – ఒక రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్జైమ్.

దీనిలో మొదటి అక్షరం E ప్రజాతి పేరుని సూచిస్తుంది, i.e., ఈశ్చరీషియా. తరవాతి రెండు అక్షరాలు CO జాతిని సూచిస్తాయి. i.e., ఈశ్చరీషియాకోలై. ఈ మూడు అక్షరాలను ఇటాలిక్స్లో రాస్తారు. ఎన్ఎమ్ని ఒక ప్లాస్మిడ్ కోడ్ చేస్తే, ఆ పేరు చివరగా సూచిస్తారు. e.g., EcoRI.

ఈ ఎన్జైమ్ GAA న్యూక్లియోటైడ్లను గుర్తించి గ్వానిన్ (G), అడినీన్ (A) లకు మధ్య (G A) DNA ని కత్తిరిస్తుంది. ECoRI గుర్తించే విశిష్ఠ స్థానాలు (5′ GAA.3′)

రెండు పోగుల DNA అణువులో స్టాగర్డ్ కత్తిరింపులు జరిగి ఏర్పడ్డ ఒక్కొక్క పోచ విడిగా గల అతుక్కొనే కొనలు.

2 విడదీసిన జన్యువును తగిన వాహకంలోకి ప్రవేశపెట్టడం : వాంఛనీయ DNA ఖండితాన్ని లేదా ఖండితాలను ఎన్నుకొన్నాక వాటిని తగిన వాహకంలోకి ప్రవేశపెడతారు. DNA ప్రతికృతి చెంది అసలైన నకళ్ళను అసంఖ్యాకంగా ఉత్పత్తి చేస్తుంది. దీనినే ‘జన్యుక్లోనింగ్’ అంటారు. రికాంబినెంట్ DNA సాంకేతిక ప్రక్రియలో ప్లాస్మిడ్లు, ఫాజ్లు లాంటి అనేక రకాల వాహకాలను ఉపయోగిస్తారు. ఆదర్శమైన క్లోనింగ్ వాహకం కొన్ని ధర్మాలు కలిగి ఉండాలి. అవి : 1) తక్కువ అణుభారం, 2) రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్ఎమ్ల కొరకు ఒక విశిష్ట స్థానం, 3) అతిథేయికణం లోపల ప్రతికృతి చెందగలిగే సామర్థ్యం, 4) సూక్ష్మజీవనాశక నిరోధకత చూపే జన్యువు కల్గి ఉండాలి.

ప్లాస్మిడ్లు : ప్లాస్మిడ్లు వలయాకార DNA అణువులు. ఇవి సాధారణంగా అన్ని బాక్టీరియమ్ జాతుల్లో ఉంటాయి. ఇవి అనువంశికంగా కూడా సంక్రమిస్తాయి. ఇవి వివిధ జీవక్రియలను నిర్ణయించే జన్యువులను కొద్ది సంఖ్యలో కలిగి ఉంటాయి. ప్లాస్మిడ్లను సులభంగా వేరుచేయవచ్చు. వేరొక బాక్టీరియాలోనికి సులభంగా తిరిగి ప్రవేశపెట్టవచ్చు. ప్లాస్మిడ్ని వేరుచేయడానికి, మొదటగా బాక్టీరియమ్ కణాన్ని ఎథిలీన్ డైఅమైన్ టెట్రా అసిటిక్ ఆమ్లంతోను, లైసోజైమ్ ఎన్ఎమ్ ను చర్య జరిపి, కణ కవచాన్ని విచ్ఛిన్నం చేస్తారు. ఆ తరువాత బాక్టీరియమ్ కణాన్ని సోడియమ్ లారిల్ సల్ఫేట్లో కేంద్రాపసరణ చేసి ప్లాస్మిడ్ను వేరు చేస్తారు.

వేరుచేసిన ప్లాస్మిడ్ DNA ను ఖండించడానికి, మొదటి దశలో వాంఛనీయ DNA ఖండితాలను చేయడానికి ఉపయోగించిన రెస్ట్రిక్షన్ ఎండోనూక్లియేజ్తో కత్తిరిస్తారు. ఈ ఎంజైము విదళన చర్య వల్ల సర్పిలాకార DNA, అతుక్కొనే కొనలు గల రేఖాకార అణువుగా మారుతుంది. రేఖాకార ప్లాస్మిడ్లోని రెండు అతుక్కొనే కొనలను వాంఛనీయ జన్యువు కొనలతో అతుక్కొనేటట్లు చేస్తారు. ప్లాస్మిడ్ DNA లోని కొనలు వాంఛనీయ జన్యువు కొనలతో అతుక్కోవడానికి DNA లైగేజ్ అనే ఎన్జైమిని ఉపయోగిస్తారు. రెండు రకాల జన్యువుల మధ్య కోవెలెంట్ బంధాలు ఏర్పడతాయి. ఈ విధంగా ఏర్పడ్డ సంకర DNA ని “పునః సంయోజక” DNA లేదా కైమెరిక్ DNA అంటారు.

3. పునఃస్సంయోజక వాహకాన్ని ఆతిథేయిలోకి బదిలీచేయడం : పునఃస్సంయోజక DNA ని రూపొందించిన తరువాత, అది ప్రతికృతి చెంది, జన్యులక్షణాలను ప్రదర్శించగల తగిన బాక్టీరియమ్ కణంలోనికి ప్రవేశపెడతారు. పునఃసంయోజక DNA ని బదిలీ చేసిన బాక్టీరియమ్ కణాలను “పరివర్తిత కణాలు” అంటారు. బాక్టీరియమ్ కణకవచాలు పునఃసంయోజక వాహకాలకు పారగమ్యతగా ఉండవు. కావున బాక్టీరియమ్లను కాల్షియమ్ క్లోరైడ్ ద్రావణంతో చర్య జరిపితే క్రమేణా అవి వాహకాలకు పారగమ్యతగా తయారవుతాయి. ఆతిథేయి కణం లోపల ఈ పునఃస్సంయోజక DNA లు ప్రతికృతి చెందడం ప్రారంభిస్తాయి. పరివర్తిత కణం పెరగడం ప్రారంభించి, విభజన చెంది అనేక కణాలను ఏర్పరుస్తుంది. ప్రతికణం క్లోన్లుగా ఏర్పడుతుంది. ప్రతికృతి చెందిన వాహకం క్రమేణా పిల్ల కణాలలోకి ప్రవేశిస్తుంది.

4. జన్యు పరివర్తిత ఆతిథేయి కణాలను వరణం ద్వారా ఎన్నుకోవడం : రికాంబినెంట్ క్లోన్ల వరణాన్ని రెండు రకాలుగా జరపవచ్చు.
a) బ్లను ఉపయోగించకుండా b) ప్రోబ్లను ఉపయోగించడం ద్వారా.
a) ప్రోబ్లను ఉపయోగించకుండా : ఉదాహరణకు : సూక్ష్మజీవనాశక నిరోధకతను చూపించే జన్యువు గల పరివర్తిత కణాన్ని ఎన్నుకోవలసి వచ్చినప్పుడు మొదట ఆ కణాలను సూక్ష్మజీవనాశకం లేని యానకంలో ఒక గంటసేపు ఉంచి, తరవాత సూక్ష్మజీవనాశకం గల యానకంలోకి ప్రవేశపెట్టాలి. ఫలితంగా జన్యువును కల్గిన కణాలు మిగిలి, ఇతర కణాలు చనిపోతాయి.

b) ప్రోబ్లను ఉపయోగించి : పరివర్తిత కణాలను యానకం మీద వర్ధనం చేసినప్పుడు, అసంఖ్యాక కాలనీలు ఉత్పత్తి అవుతాయి. కాలనీలోని అన్ని కణాలు వాంఛనీయ జన్యువును కలిగి ఉండకపోవచ్చు. దీనివల్ల ఏ కణాలు వాంఛనీయ జన్యువులను కలిగి ఉన్నవో గుర్తించాల్సిన అవసరముంటుంది. దీని కొరకు ‘కాలనీ హైబ్రిడైజేషన్’ అనే పద్ధతిని ఆచరిస్తారు. రేడియోధార్మిక పదార్థాలతో లేబిలింగ్ చేసిన ఏకపోచక RNA లేదా DNA ఖండితాన్ని “ప్రోబ్” అంటారు. ఇది జీవుల్లోని సంపూరక న్యూక్లియోటైడ్ వరసను గుర్తించగలుగుతుంది. ఉదా : రికాంబినెంట్ DNA టెక్నాలజీ ద్వారా మానవునిలో ఇన్సులిన్ ఉత్పత్తికి కారణమైన జన్యువును వేరుచేసి, వాహకంలోనికి ప్రవేశపెట్టి, దానిని ఈ. కొలై అను బాక్టీరియాలోకి ప్రవేశపెట్టారు. ఈ జన్యు పరివర్తిత బాక్టీరియా కణము మానవ కణాలవలె ఇన్సులిన్ ను ఉత్పత్తి చేసినది. దానిని హ్యుమ్యులిన్ అంటారు.

ప్రశ్న 2.
పునఃస్సంయోజక DNA సాంకేతిక విధానంలో వాడే సాధనాలను వివరించండి. [A.P. & T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
పునఃసంయోజక సాంకేతిక పద్ధతి రెస్ట్రిక్షన్ ఎంజైమ్లు, పాలిమరేజ్ ఎంజైమ్లు, లైగేజ్లు, వాహకాలు, అతిథేయి లాంటి సాధనాలు ఉంటేనే సాధ్యపడుతుంది.
a) రెస్ట్రిక్షన్ ఎంజైమ్లు : 1963వ సం||లో ఎ. కొలైలోని బాక్టీరియోఫాజ్ వృద్ధిని నిరోధించే రెండు ఎంజైమ్లను వేరుచేసారు. వాటిలో ఒకటి మిథైల్ సమూహాలను DNA కు జతపరిస్తే, రెండవది DNA ను ఛేదిస్తుంది. రెండవ దానిని రెస్ట్రిక్షన్ ఎండోన్యూక్లియేజ్ అంటారు. విశిష్ట DNA న్యూక్లియోటైడ్ వరుస క్రమం క్రియాశీలతపై ఆధారపడిన Hind – II అనే మొట్టమొదటి రెస్ట్రిక్షన్ ఎండో న్యూక్లియేజ్ను వేరుపరచి, వ్యక్తీకరించారు. Hind – II DNA అణువులను 6 నత్రజని క్షారాల జతలు కల్గిన నిర్దిష్ట క్రమాన్ని గుర్తించి ఛేదిస్తాయి. దీనిని Hind – II యొక్క గుర్తింపు అనుక్రమము అంటారు. ఈనాడు 900కు పైగా రెస్ట్రక్షన్ ఎన్ఎమ్లను 230కి పైగా బాక్టీరియమ్ల రకాల నుంచి వేరుచేసారు.

ECoRI అను రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్ఎమ్లో E అనునది బాక్టీరియమ్ ప్రజాతిని, ఎశ్చరేషియా, Co అనునది దాని జాతి నామమును, R అనే అక్షరాలు ఆ రకపు నామము, తర్వాత రోమన్ సంఖ్య I, ఆ రకపు బాక్టీరియా నుండి వేరుచేయబడిన ఎన్ఎమ్ల వరుస క్రమాన్ని తెలియజేస్తాయి. రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్జైమ్లు ‘న్యూక్లియేజ్’ లనే పెద్ద తరగతికి చెందినవి. ఇవి 2 రకాలు.

1) ఎక్సోన్యూక్లియేజ్లు → DNA కొనల నుండి న్యూక్లియోటైడ్లను తొలగిస్తాయి. 2) ఎండోన్యూక్లియేజ్లు DNA లోపల నిర్దిష్ట ప్రదేశాలలో ఛేదింపులు జరుపుతాయి. ప్రతి రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్ఎమ్ DNA లోని విశిష్టమైన పాలిన్ మిక్ న్యూక్లియోటైడ్ వరుస క్రమాలను గుర్తించి, (GAA స్థానాలను) G – Aల మధ్య కత్తిరింపులు జరుపుతుంది. ఉదా : ECoRI.

దీనివల్ల DNA లో రెండు ఏకపోచ కొనలు ఏర్పడతాయి. ఈ వ్రేలాడుతున్న కొనలను అతుక్కునే కొనలు అంటారు. ఈ కొనలు సంపూరక క్షారాలతో హైడ్రోజన్ బంధాలు ఏర్పరుస్తాయి. ఈ అతుక్కునే స్వభావం గల కొనలు ఉండటం వల్లనే DNA లైగేజ్ అను ఎన్ఎమ్ల చర్యకు వీలుగా ఉంటుంది.

b)క్లోనింగ్ వాహకాలు : ఒక విజాతీయ DNAఖండితాన్ని తగిన అతిథేయిలోకి బదిలీ చెయ్యడానికి వాహకంగా వాడే DNA న 3 వాహకం అంటారు. విజాతీయ DNA క్రమాల వృద్ధికి ఉపయోగపడే వాహకాలను క్లోనింగ్ వాహకాలు అంటారు. సాధారణంగా ప్లాస్మిడ్లు, బాక్టీరియోఫాజ్లు, కాస్మిడ్లు, కృత్రిమ క్రోమోసోమ్లను క్లోనింగ్ వాహకాలుగా వాడతారు. ప్లాస్మిడ్లు అన్ని బాక్టీరియమ్ జాతులలో ఉన్న క్రోమోసోమేతర వలయాకార DNA అణువులు. ఇవి విభిన్నమైన జీవక్రియలను నిర్దేశించే కొన్ని వంశపారంపర్య జన్యువులను కల్గి ఉంటాయి. వీటిని (ప్లాస్మిడ్లు) సులభంగా వేరుచేసి మరల అతిథేయిలోకి ప్రవేశపెట్టవచ్చు.

వాహకంలో క్లోనింగ్ జరపడానికి ఉపయోగపడు లక్షణాలు :
1) ప్రతికృతి ఆవిర్భావం : ఏ DNA ఖండమైనా ఈ ప్రతికృతి వరుస క్రమంలో సంలగ్నమైనప్పుడు అతిథేయి కణాలలో ప్రతికృతి ప్రారంభమవుతుంది. ఈ వరుసక్రమం సంలగ్నమైన DNA నకళ్ళ సంఖ్యను నియంత్రించే బాధ్యత నిర్వహిస్తుంది.

2) వరణం చేయదగ్గ మార్కర్ జన్యువులు : ఆరంభ ప్రతికృతి స్థానంతో పాటు ఒక వాహకానికి పరివర్తన చూపని వాటిని గుర్తించి తొలగించే విధంగాను మరియు పరివర్తన చూపే వాటి వృద్ధిని అనుమతించే విధంగాను వరణం చేయదగ్గ మార్కరు ఉండాలి. సాధారణంగా ఆంపిసిలిన్, క్లోరం ఫెనికాల్, టెట్రాసైక్లిన్, కానామైసిన్ వంటి ఆంటీబయాటిక్ నిరోధకత కల్గిన జన్యువులు ఎ.కొలై బాక్టీరియమ్క చాలా ఉపయోగకరమైన వరణం చేయదగ్గ మార్కర్లుగా పేర్కొనదగినది.

3) క్లోనింగ్ ప్రదేశాలు : వాంఛనీయ DNA ను జతపరచడానికి సామాన్యంగా ఒక రెస్ట్రిక్షన్ ఎంజైమ్కు అతి తక్కువ లేదా ఒకే ఒక గుర్తింపు స్థానం గల వాహకాన్ని వాడతారు.

4) అణుభారం : క్లోనింగ్ వాహకం తక్కువ అణుభారం కల్గి ఉండాలి.

5) మొక్కలు, జంతువులలో జన్యు క్లోనింగ్ జరిపే వాహకాలు : వ్రణాలను ప్రేరేపించి అగ్రోబాక్టీరియమ్ ట్యూమిఫేసియన్స్ Ti పాస్మిడ్, జన్యు క్లోనింగ్ వాహకంగా రూపొందించబడింది. ఇది ఏ మాత్రం వ్యాధికారిగా కాకుండా వివిధ మొక్కలలో వాంఛనీయ జన్యువులను ప్రవేశపెట్టే క్రియా విధానం కల్గి ఉంది. రిట్రోవైరస్లను కూడ బలహీనపరిచి జంతు కణాల్లో వాంఛనీయ జన్యువులను ప్రవేశపెట్టడానికి వాడుచున్నారు.

c) పోటీపడే అతిథేయి : బాక్టీరియమ్ల కణత్వచంలోని రంధ్రాల ద్వారా DNA ప్రవేశించడానికి వీలుగా బాక్టీరియమ్ కణాల సామర్థ్యాన్ని పెంచే విధంగా విశిష్టమైన గాఢత గల కాల్షియం వంటి ద్విసంయోజక కాటయాన్లను వాడతారు.

అభ్యాసాలు

ప్రశ్న 1.
నిజకేంద్రక కణాలలో రెస్ట్రిక్షన్ ఎండో న్యూక్లియోజ్లుంటాయా ? మీ సమాధానాన్ని ఎలా సమర్థిస్తారు ?
జవాబు:
ఉండవు. రెస్ట్రిక్షన్ ఎండోన్యూక్లియేజ్లు కేంద్రక పూర్వక కణాలలోనే ఉంటాయి. ఉదా : ECoRI అను ఎన్ఎమ్ ఎశ్చరీషియా కొలై అను బాక్టీరియమ్ నుండి లభిస్తుంది. 230 రకాల బాక్టీరియమ్ల నుండి 900 కన్నా ఎక్కువ రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్ఎమ్లను వేరుచేసారు.

ప్రశ్న 2.
షేక్స్ కన్నా స్టక్టాంక్ బయోరియాక్టర్లలో చక్కని గాలి, మిశ్రమం లక్షణాలతో పాటు ఏ ఇతర ఉపయోగాలున్నాయి ?
జవాబు:

1. స్టర్డాంక్ బయోరియాక్టర్లను తక్కువ, ఎక్కువ మొత్తంలో ఉత్పత్తికి వినియోగించవచ్చు.
2. వర్ధనాలను తక్కువ మొత్తంలో కూడా బయోరియాక్టర్ల నుండి పొందవచ్చు.
3. ఫోమ్ నియంత్రణ విధానం ఉంటుంది.
4. ఉష్ణోగ్రత, pH నియంత్రణా విధానాలు ఉన్నాయి.

ప్రశ్న 3.
క్షయకరణ విభజనలోని ఏ దశలో పునస్సంయోజక DNA ఏర్పడుతుందో జ్ఞప్తికి తెచ్చుకొని సూచించండి.
జవాబు:
క్షయకరణ విభజనలో జన్యు పదార్థము సగం తగ్గించబడుతుంది. క్షయకరణ విభజన I, ప్రథమ దశ లో పాకిటిన్ ఉపదశలో పారగతి జరుగుతుంది. ఫలితంగా పునస్సంయోజక DNA ఏర్పడుతుంది.

ప్రశ్న 4.
ఈ క్రింది వానిని క్లుప్తంగా వివరించండి.
జవాబు:
ఎ) ప్రతికృతి ఆవిర్భావ స్థానం బి) బయోరియాక్టర్లు సి) డౌన్మ్ ప్రక్రియ
ఎ) ప్రతికృతి ఆవిర్భావ స్థానం : ఏ DNA ఖండమైనా ఈ ప్రతికృతి వరుసక్రమంతో సంలగ్నమైనప్పుడు ఆతిథేయి కణాలలో ప్రతికృతి ప్రారంభమవుతుంది. ఈ వరుస క్రమము సంలగ్నమైన DNA నకళ్ళ సంఖ్యను కూడా నియంత్రించే బాధ్యత నిర్వహిస్తుంది. అందుచే టార్గెట్ DNA నకళ్ళు ఎక్కువ సంఖ్యలో కావాలనుకొన్నప్పుడు దానిని ‘Ori’ ఎక్కువ సంఖ్యలో ప్రతికృతి జరగటానికి సహాయపడేదిగా ఉండే వాహకంలోకి ప్రవేశపెట్టాలి. ఉదా : ప్లాస్మిడ్లు.

బి) బయోరియాక్టర్లు : జీవశాస్త్ర ముడి పదార్థాలను విశిష్టమైన ఉత్పన్నాలుగా మార్చడానికి వాడే పెద్ద పాత్రలు. వీటిద్వారా చిన్న పరిమాణాల్లో కూడా వర్ధనాన్ని నియత కాలాల్లో తీయవచ్చు.

సి) డౌన్ఎమ్ ప్రక్రియ : జీవ సంశ్లేషణ ముగిసిన తరువాత ఉత్పన్నాన్ని పూర్తయిన ఉత్పన్నంగా మార్కెటింగ్ చేసేముందు వేరుచేసి, శుద్ధిపరిచే ప్రక్రియలను కలిపి డౌన్ఎమ్ ప్రక్రియ అంటారు.

ప్రశ్న 5.
సంక్షిప్తంగా వివరించండి.
జవాబు:
ఎ) PCR బి) రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్జైమ్లు, DNA సి) కైటినేజ్
ఎ) PCR : పాలిమరేజ్ చైన్ రియాక్షన్.
ఈ DNA ప్రతికృతి పద్దతి ద్వారా DNA ఖండం నుండి ఇంచుమించు 1 బిలియన్ నకలులను తయారు చేస్తుంది. ఇది సరళంగాను, ఖర్చుతో కూడుకున్న విధానము. దీని ద్వారా బాక్టీరియా, వైరస్ వ్యాధుల నిర్థారణ జరుపవచ్చు.
బి) రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్ఎమ్లు, DNA : రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్జైమ్లు సాధారణంగా బాక్టీరియాల నుండి లభిస్తాయి. ఇవి DNA లో నిర్దేశిత స్థానాలను గుర్తించి, ముక్కలుగా ఖండిస్తాయి.
సి) కైటినేజ్ : ఎన్ఎమ్ బాక్టీరియమ్ల కణ కవచాలను కరిగించటానికి ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 6.
మీ అధ్యాపకునితో చర్చించి వీటి మధ్య విభేదాలను కనుక్కోండి.
ఎ) ప్లాస్మిడ్ DNA, క్రోమోసోమల్ DNA
బి) RNA, DNA
సి) ఎక్సోన్యూక్లియేజ్, ఎండో న్యూక్లియేజ్
జవాబు:
ఎ) ప్లాస్మిడ్ DNA, క్రోమోసోమల్ DNA
ప్లాస్మిడ్ DNA

1. ఇది చిన్నదిగా ఉంటుంది.
2. ఇది వలయాకారంలో ఉంటుంది.
3. దీనిలో కొద్ది జన్యువులు ఉంటాయి.

క్రోమోసోమ్ల DNA

1. ఇది పెద్దదిగా ఉంటుంది.
2. ఇది రేఖాకారంలో ఉంటుంది.
3. దీనిలో ఎక్కువ జన్యువులుంటాయి.

బి) RNA, DNA

RNA

1. ఒకే ఒక పాలిన్యూక్లియోటైడ్ గొలుసు ఉంటుంది.
2. ప్రొటీన్ల సంశ్లేషణలో పాల్గొంటుంది.
3. ప్యూరిన్లు, పిరమిడన్లు 1 : 1 నిష్పత్తిలో ఉండవు.

DNA

1. 2 పాలిన్యూక్లియోటైడ్ గొలుసులు ఉంటాయి.
2. ఇది జన్యు పదార్థము, ప్రోటీన్ల సంశ్లేషణలో ప్రత్యక్షంగా పాల్గొనదు.
3. ప్యూరిన్ల లు, పిరమిడన్లు 1 : 1 నిష్పత్తిలో ఉంటాయి.

సి) ఎక్సో న్యూక్లియేజ్, ఎండో న్యూక్లియేజ్
ఎక్సో న్యూక్లియేజ్

1. DNA కొనల నుండి న్యూక్లియోటైడ్లను తొలగిస్తాయి.

ఎండో న్యూక్లియేజ్

1. ఇవి DNA లో నిర్దేశిత స్థానాల వద్ద కత్తిరిస్తాయి.

ప్రశ్న 7.
Hind – III ఎన్ఎమ్లోని ‘H’, ‘in’, ‘d’, III లు వేటిని సూచిస్తాయి ?
జవాబు:
H → హీమోఫిలస్ (ప్రజాతి నామము)
in → ఇన్ఫ్లూయింజా (జాతి నామము)
d → ఎన్జైము వేరుచేసిన తెగ
III → ఎన్ఎమ్ సంఖ్య (ఈ తెగ నుండి వేరుచేసిన ఎన్ఎమ్ల సంఖ్య)

ప్రశ్న 8.
వాహకంలోని క్లోనింగ్ స్థానంలో ఒకటికన్నా ఎక్కువ రెస్ట్రిక్షన్ ఎన్ఎమ్ల క్రియాస్థానాలు ఉండకూడదు. వ్యాఖ్యానించండి.
జవాబు:
వాహకానికి ఒకటి కన్నా ఎక్కువ రెస్ట్రక్షన్ ఎన్జైమ్ల క్రియాశీల స్థానాలు ఉన్నయెడల అనేక ముక్కలు ఏర్పడి జన్యు క్లోనింగ్ కష్టతరమవుతుంది. కావున వాహకానికి అతికేది ముఖ్యంగా ఒక క్రియాశీల స్థానం మాత్రమే ఉంటుంది.

ప్రశ్న 9.
పరివర్తన ప్రయోగాల్లో వాడే ‘competent’ కణాల్లోని competent దేన్ని సూచిస్తుంది ?
జవాబు:
DNA జలప్రియ అణువు కావడంతో కణత్వచాల గుండా ప్రవేశించలేదు. ప్లాస్మిడు అనుమతించే విధంగా బాక్టీరియమ్లు ఉండాలంటే, ముందుగా వాటి కణాలను DNAని స్వీకరించి పోటీపడే స్థితికి తీసుకురావాలి. ఇది జరపడానికి, బాక్టీరియమ్ కణాల సామర్థ్యాన్ని పెంచే విధంగా విశిష్టమైన గాఢత గల కాల్షియం వంటి ద్విసంయోజక కాటయాన్లను వాడతారు.

ప్రశ్న 10.
జన్యు పదార్థమైన DNAని వేరుపరచినప్పుడు కలిపే ప్రోటియేజ్ ప్రాముఖ్యత ఏమిటి ?
జవాబు:
ప్రోటీను నిర్మాణాలను విచ్ఛిన్నం చేయడానికి వాడే ఎన్ఎమ్లు. దీని ద్వారా ప్రోటీనులతో ముడిపడిన DNAను వేరుచేయవచ్చు.

ప్రశ్న 11.
PCR జరుపునప్పుడు విస్వాభావకరణ దశ జరగకుంటే దాని ప్రభావం ఎలా ఉంటుంది ?
జవాబు:
DNA ఖండము యొక్క నకళ్ళు ఏర్పడవు.

ప్రశ్న 12.
ఆగ్రోబాక్టీరియం ట్యూమిఫేసియన్స్లోని T, ప్లాస్మిడ్ను క్లోనింగ్ వాహకంగా మార్చినప్పుడు ఏ రకమైన రూపాంతరం జరుగుతుంది ?
జవాబు:
ఆగ్రోబాక్టీరియమ్ ట్యూమిఫేసియన్స్ ఏ మాత్రం వ్యాధికారిగా కాకుండా విడిన మొక్కల్లో వాంఛనీయ జన్యువులను ప్రవేశపెట్టే క్రియా విధానము మాత్రం కలిగి ఉంటుంది.

ప్రశ్న 13.
జన్యు క్లోనింగ్ అంటే ఏమిటి ?
జవాబు:
r-DNA ను క్లోనింగ్ వాహకంలోని ప్రవేశపెట్టి, దానిని ఆతిథేయి కణాలలో ద్విగుణీకృతం (నకళ్ళు ఏర్పరచడం) చేయుటను జన్యు క్లోనింగ్ అంటారు.

ప్రశ్న 14.
ECoRI తో చర్య జరిపినప్పుడు ఏర్పడిన అతుక్కునే కొనల మధ్యనున్న ఛేదించబడిన ప్రతి DNA Paclindrome క్రమాలలో ఉన్న ఎస్టర్ మరియు హైడ్రోజన్ బంధాల నిష్పత్తిని నిర్ధారించండి.
జవాబు:
1:4

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 2nd Year Botany Study Material 10th Lesson అణుస్థాయి ఆధారిత అనువంశికత్వం Textbook Questions and Answers.

AP Inter 2nd Year Botany Study Material 10th Lesson అణుస్థాయి ఆధారిత అనువంశికత్వం

అతి స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
హెటిరోక్రొమాటిన్, యూక్రోమాటిన క్కు ఉన్న భేదాన్ని తెలపండి. అనులేఖనం రీత్యా ఏది క్రియాత్మకంగా ఉంటుంది ?
జవాబు:
హెటిరోక్రొమాటిన్

1. చిక్కగా పెనవేసుకుని ఉంటుంది.
2. ఎక్కువ వర్ణ ద్రవ్యాన్ని గ్రహిస్తుంది.
3. ఎక్కువ మెలికలు ఉంటాయి.
4. ఎక్కువ DNA ఉంటుంది.

యూక్రొమాటిన్

1. వదులుగా పెనవేసుకుని ఉంటుంది.
2. తక్కువ వర్ణ ద్రవ్యాన్ని గ్రహిస్తుంది.
3. మెలికలు తక్కువ
4. తక్కువ DNA ఉంటుంది.

అనులేఖనం రీత్యా యూక్రోమాటిన్ భాగం తేజోవంతంగా ఉంటుంది.

ప్రశ్న 2.
DNA జన్యుపదార్థం అని ఎవరు ఋజువు చేశారు ఏ జీవిపైన తమ నిర్ధారణ పరీక్షలను కొనసాగించారు ?
జవాబు:
ఆల్ఫ్రెడ్ హెర్షీ మరియు మార్థాచేజ్. వీరు బాక్టీరియోఫేజ్ల పై పరిశోధనలు చేసారు.

ప్రశ్న 3.
DNA పాలిమరేజ్ విధి ఏమిటి ?
జవాబు:
DNA పాలిమరేజ్ ఎన్జైమ్ అత్యంత సమర్థవంతమైనది. ఇది DNA మూస ఫలకాన్ని వినియోగించి, డీఆక్సీ న్యూక్లియోటైడ్ పుంజీకరణను ఉత్ప్రేరితం చేస్తుంది.

ప్రశ్న 4.
న్యూక్లియోటైడ్ గల అనుఘటకాలు ఏవి ? [A.P. Mar. ’17]
జవాబు:
నత్రజని క్షారము, పెంటోజ్ చక్కెర మరియు ఫాస్ఫేట్ అణువు.

ప్రశ్న 5.
అనులేఖనం ప్రమాణంలో DNA లోగల న్యూక్లియోటైడ్ వరుస క్రమం 3′ నుంచి 5′ కొనకు క్రింద తెల్పబడింది. 3′ AATG CAGC TATT AGG-5′. పై న్యూక్లియోటైడ్ వరస క్రమానికి ఎ) సంపూరక పోచ, బి) రాయబారి RNA లోని న్యూక్లియోటైడ్ వరస క్రమాన్ని రాయండి. [T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
ఎ) 5′ – TTAC GTCG ATAATCC – 3′
బి) 5′ – AAUG CAG CUAUUAGG – 3′

ప్రశ్న 6.
RNA జన్యు పదార్థంగా ఉన్న ఏవైనా మూడు రకాల వైరస్ల పేర్లను తెలపండి. [A.P. Mar. ’17]
జవాబు:
TMV, VB బాక్టీరియోఫేజ్, మరియు HIV

ప్రశ్న 7.
అనులేఖనం ప్రమాణంలో గల అనుఘటకాలు ఏవి ?
జవాబు:

1. ప్రమోటర్
2. నిర్మాణాత్మక జన్యువు
3. టెర్మినేటర్

ప్రశ్న 8.
ఎక్సాన్లకు, ఇన్ట్రాన్లకు గల భేదం ఏమిటి ? [T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
ఎక్సాన్లు

1. వ్యక్తమయ్యే అనుక్రమాలు
2. ఇవి పరిపక్వ RNA లో ఉంటాయి.

ఇంట్రాన్లు

1. మధ్య అంతరాయాలు
2. ఇవి పరిపక్వ RNA లో కన్పించవు.

ప్రశ్న 9.
కాపింగ్, పాలి అడినలైజేషన్ (టైలింగ్) అంటే ఏమిటో తెలపండి. [T.S. Mar. ’16]
జవాబు:
hn-RNA యొక్క 5′ కొనకు అసాధారణ న్యూక్లియోటైడ్ (మిథైల్ గ్వానోసైన్ ట్రై ఫాస్ఫేట్)ను చేర్చబడటాన్ని “కాపింగ్” అంటారు. 3′ కొనలో అడినైలేట్ అవశేషాలు కలిగిన పాలి A తోకను స్వతంత్రంగా తయారు చేయుటను పాలి అడినలైజేషన్ అంటారు.

ప్రశ్న 10.
బిందు ఉత్పరివర్తనం అంటే ఏమిటి ? ఉదాహరణలతో తెలపండి.
జవాబు:
జన్యువులో ఒక జత న్యూక్లియోటైడ్ మార్పువల్ల అమైనో ఆమ్లం అయిన ‘గ్లూటమేట్’ స్థానంలో వాలిన్ చేరడం వల్ల ఉత్పరివర్తనాలు సంభవించి “సికెల్ సెల్ అనేమియా” అనే వ్యాధి కలుగుతుంది.

ప్రశ్న 11.
t RNA ను ఆవేశితం చేయడం అంటే ఏమిటి ?
జవాబు: అమైనో ఆమ్లాల మధ్య పెప్టైడ్ బంధాలు ఏర్పడటానికి శక్తి అవసరము. కావున తొలి దశలోనే ATP ని ఉపయోగించుకుని అమైనో ఆమ్లాలు ఉత్తేజితమై సంబంధిత t RNA తో అనుసంధానం అవుతాయి. దీనిని t RNA ఆవేశితమవడం అంటారు.

ప్రశ్న 12.
‘AUG’ సంకేతం విధి ఏమిటి ? [Mar. ’14]
జవాబు:
AUG – ప్రారంభ సంకేతము. ఇది మిథియోనైన్ అను అమైనో ఆమ్లానికి త్రిక సంకేతంగా పనిచేస్తుంది. అనగా ఇది ద్వంద్వ ప్రక్రియలను నిర్వహిస్తుంది.

ప్రశ్న 13.
ఆపుదల సంకేతం అంటే ఏమిటి ? వాటి సంకేతాలను రాయండి. [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:
ఎటువంటి అమైనో ఆమ్లాలకు త్రికసంకేతాలుగా వ్యవహరించని త్రికాలను ఆపుదల సంకేతాలు అంటారు. అవి UAA, UAG, UGA

ప్రశ్న 14.
DNA అణువులో మూస ఫలకాలనికి, సంకేతపు పోచకు ఉన్న భేదమేమిటి ?
జవాబు:
మూసఫలకము
DNA అణువులో 3′ →5′ ధృవత్వం కల పోచను మూస ఫలకము అంటారు.

సంకేతపు పోచ
5′ → 3′ ధృవత్వం కల పోచలో RNA లో ఉన్న అనుక్రమము ఉంటుంది. ఇది అనులేఖనంలో స్థానాంతరణ చెందుతుంది.
దీనిని సంకేత్రపు పోచ అంటారు.

ప్రశ్న 15.
DNA కి, RNA కి మధ్యగల ఏవైనా రెండు రసాయనిక భేదాలను రాయండి. [A.P. Mar. ’17]
జవాబు:
DNA

1. 2 పాలీ న్యూక్లియోటైడ్ గొలుసులుంటాయి.
2. డీ ఆక్సీరైబోస్ చక్కెర ఉంటుంది.
3. A, T, G మరియు C అను నత్రజని క్షారాలు ఉంటాయి.

RNA

1. ఒక పాలీన్యూక్లియోటైడ్ గొలుసు ఉంటుంది.
2. రైబోస్ చక్కెర ఉంటుంది.
3. AUGC అను నత్రజని క్షారాలు ఉంటాయి.

ప్రశ్న 16.
DNA అణువులో థయమిన్ 30% ఉన్నట్లైతే, మిగిలిన నత్రజని క్షారాల శాతాన్ని రాయండి. [T.S. Mar. ’16]
A = T
G = C
30 = 30
20 = 20
కావున ఎడినైన్ = 30%,
గ్వానైన్ = 20%,
సైటోసైన్ = 20% ఉంటాయి.

ప్రశ్న 17.
అడినైన్ 18%, గ్యానైన్ 30%, సైటోసిస్ 42%, యురాసిల్ 10% ఉన్నట్లైతే ఇది ఏరకమైన కేంద్రకామ్లమోతెల్పి, అందులో పోచల సంఖ్యను తెలపండి.
జవాబు:
ఇది ఏక పోచతో ఉంటుంది.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
గ్రిఫిత్ పరిశోధనలలోని పరివర్తనను నిర్వచించండి. DNA ను జన్యు పదార్థంగా గుర్తించడానికి, ఇది ఏవిధంగా ఉపయోగపడిందో వివరించండి.
జవాబు:
ఒక రకమైన జన్యు పదార్ధము ఒక బాక్టీరియమ్ నుంచి మరొక బాక్టీరియమ్కు రవాణా జరుగుటను జన్యు పరివర్తనం అంటారు. దీనిని వివరించుటకు, ఫ్రెడ్రిక్ గ్రిఫిత్, స్ట్రెప్టోకోకస్ నిమోనియేతో విస్తృత ప్రయోగాలు జరిపారు.

స్ట్రెప్టోకోకస్ నిమోనియే బాక్టీరియమ్లను వర్ధన పాత్రలలో పెంచినప్పుడు, కొన్ని బాక్టీరియమ్లు నునుపు, మెరుపు (S) ఉన్న సహనివేశాలుగా, మరికొన్ని గరుకు (R) ఉన్న సహనివేశాలుగా ఉన్నట్లు కనుగొన్నారు. ‘S’ విభేదం ఉన్న బాక్టీరియమ్ల కణం చుట్టూ పాలీశాఖరైడ్లుతో నిర్మితమైన శ్లేష్మ తొడుగు (విషపూరితము) ఉన్నదని కనుగొన్నారు. R విభేదం ఉన్న బాక్టీరియమ్ కణంల చుట్టూ శ్లేష్మ తొడుగులేదు. ‘S’ విభేదనం ఉన్న బాక్టీరియమ్లను చిట్టెలుకలోనికి ప్రవేశపెట్టినప్పుడు ఎలుకలో నిమోనియా వ్యాధి ఉత్పత్తి అయి, ఎలుక మరణించినది. ‘R’ విభేదనం ఉన్న బాక్టీరియమ్లను మరొక చిట్టెలుకలోనికి ప్రవేశపెట్టినప్పుడు ఎలుకలో నిమోనియా వ్యాధి ఉత్పత్తి కాలేదు. కావున అది సజీవంగా ఉన్నది. మూడవసారి, ‘S’ విభేదనం ఉన్న బాక్టీరియమ్లను వేడిచేసి, చనిపోయిన బాక్టీరియమ్లను ఎలుకలోనికి పంపించారు. ఎలుక ఆరోగ్యంగా ఉన్నట్లు గుర్తించారు. నాల్గవసారి, ‘R’ విభేదనం ఉన్న బాక్టీరియం రకాన్ని, వేడిచేసి, చనిపోయిన ‘S’ విభేదనం ఉన్న బాక్టీరియం రకాన్ని కలిపి, ఎలుకకు ఇచ్చినప్పుడు, ఎలుక చనిపోవుట గమనించారు. ఈ ప్రయోగంలో, ‘R’ విభేదనం ఉన్న బాక్టీరియమ్లు వేడిచేసి, చనిపోయిన ‘S’ విభేదనం ఉన్న బాక్టీరియంల మధ్య పరివర్తనం జరిగినదని గుర్తించారు. ఫలితంగా, ‘R’ విభేదనం ఉన్న బాక్టీరియా కణం చుట్టూ పాలీశాఖరైడ్లుతో నిర్మితమైన శ్లేష్మ తొడుగు ఏర్పడి, ‘R’ విభేదన బాక్టీరియా విషపూరితమై ఎలుక చనిపోయినదని గుర్తించారు. ఈ విధంగా జరిగిన పరివర్తన మార్పుకు, ఒక రకమైన జన్యు పదార్థము ఒక బాక్టీరియమ్ నుండి మరొక బాక్టీరియాకు రవాణా జరిగిందని గ్రిఫిత్ తీర్మానించారు.

ప్రశ్న 2.
మెసల్సన్, స్టాల్ ప్రయోగంలో నైట్రోజన్ యొక్క భార ఐసోటోప్ ప్రాధాన్యత ఏది ?
జవాబు:
DNA ప్రతికృతి అర్ధ సంరక్షక విధానంలో జరుగుతుందని ప్రస్తుతం నిరూపించబడినది. తొలుత ఎశ్చరీషియా క్లోలైలోను, తర్వాత మొక్కలు మరియు మానవకణాలలో ఇది ఋజువు చేయబడినది.

1) 1958లో మాథ్యూమెసల్సన్, ఫ్రాంక్లిన్స్టాల్ ఈ ప్రయోగాన్ని నిర్వర్తించారు.

2) ఎ. కొలైను ¹⁵NH₄Cl (¹⁵N అనేది నైట్రోజన్ యొక్క భార ఐసోటోప్) మాత్రమే నత్రజని పోషకంగా గల యానకంలో అనేక తరాలు వర్ధనం చేశారు. దీని ఫలితంగా కొత్తగా సంశ్లేషణ చెందిన DNA లో ¹⁵N చేర్చబడింది. సాధారణ DNA నుండి భారDNA అణువులను సీసియమ్ క్లోరైడ్ (CSCI) సాంద్రత ప్రవణత ద్వారా గుర్తించవచ్చు. ఇప్పుడు ఈ కణాలను సాధారణ ¹⁴NH₄Cl గల యానకంలోకి మార్చి కణాలు ద్విగుణీకరణం చెందే సమయంలో నిర్దిష్ట కాలాలలో నమూనాలను సేకరించి, వాటి నుండి DNA ద్విసర్పిలాలను వేరుచేశారు. వేరు వేరుగా ఈ నమూనాలలోని DNA సాంద్రతలను CsCl ప్రవణతపై ఆధారపడి కనుక్కొన్నారు.

3) ¹⁵N నుండి ¹⁴N యానకానికి బదిలీ చేయబడిన వర్ధనంలో ఒకతరం తర్వాత ఏర్పడ్డ కణాలలోని DNA (20 ని॥ల తర్వాత) సంకర లేదా మధ్యస్థ సాంద్రతను ప్రదర్శిస్తుంది. వర్ధనంలో రెండో తరం నుంచి వేరు చేసిన DNA (40 ని||ల తర్వాత) సంకర తేలిక వర్ణం DNA లను సమపాళ్ళలో చూపుతుంది.

ప్రశ్న 3.
ఒక క్షారంలో జరిగిన ఉత్పరివర్తన వల్ల జన్యు చర్యలో లోపం గాని, అదనపు చర్యగాని జరగదు, ఈ వ్యాఖ్య సరియైనదేనా ? మీ సమాధానాన్ని సరియైన రీతిలో వివరించండి.
జవాబు:
ఒక DNA ఖండికలో అధిక సంఖ్యలో ఏర్పడిన పరిహారణములు, పునర్విన్యాసముల ప్రభావము వల్ల జన్యువును / విధులను పొందుట లేక కోల్పోవుట జరుగుతుంది. ఉదా : మానవుని హీమోగ్లోబిన్ ప్రోటీన్ సంశ్లేషణ సమయంలో గ్లోబిన్ శృంఖలం సంశ్లేషణకు అవసరమగు నియంత్రణ జన్యువులో ఒక జత న్యూక్లియోటైడ్ మార్పు వల్ల నిర్దిష్ట అమైనో ఆమ్లం అయిన ‘గ్లూటమేట్’ స్థానంలో వాలిన్ చేరడం వల్ల ఉత్పరివర్తనాలు సంభవించి “సికెల్సెల్ అనేమియా” అనే వ్యాధి సంభవిస్తుంది.

ప్రశ్న 4.
కణాలలో ఎన్ని రకాల RNA పాలిమరేజ్లు ఉంటాయి ? వాటి పేర్లు, విధులను వివరించండి. [T.S. Mar. ’17.]
జవాబు:
కణంలోని కేంద్రకంలో మూడు రకాల RNA పాలిమరేజ్లు ఉంటాయి. అవి
1. RNA పాలిమరేజ్ – 1 అనులేఖనం ద్వారా r-RNA ను సంశ్లేషణ చేస్తుంది.
2. RNA పాలిమరేజ్ – II – పూర్వగామి m సంశ్లేషణ చేస్తుంది.m – RNA అనులేఖనం ద్వారా విషయ జాతీయ కేంద్రక RNA hn-RNA ను
3. RNA పాలీమరేజ్ – III → అనులేఖనం ద్వారా t–RNA, 5s – RNA మరియు Sn-RNA లను సంశ్లేషణ చేస్తాయి.

ప్రశ్న 5.
జన్యుసంకేతం విశ్లేషణలో జార్జ్మవ్, H.G. కొరానా, మార్సలె నెరెన్బర్గ్ కృషిని వివరించండి.
జవాబు:
‘జార్జ్మోవ్’ – అనే భౌతిక శాస్త్రవేత్త, కేవలం నాలుగు క్షారాలు ఇరవై రకాల అమైనో ఆమ్లాలకు సంకేతాలను సమకూర్చాలని ప్రతిపాదించారు. 20 అమైనో ఆమ్లాలలో ప్రతిదానికి 3 న్యూక్లియోటైడ్లతో కూడిన సంకేతం ఉండాలని ప్రతిపాదించాడు. ఇది ఒక గొప్ప ఆవిష్కరణ. ఎందుకనగా విభిన్న కలయికల వల్ల 4³ = 64 త్రికసంకేతాలు అవసరానికి మించి ఏర్పడతాయి.

‘హరగోవింద ఖోరానా’ అభివృద్ధి పరచిన రసాయన పద్ధతి నిర్దిష్ట సంయోజనాలు ఉన్న RNA అణువులను (UUU హోమోపాలిమర్లు) UUU, CCA (కోపాలిమర్లు) సృష్టించడంలో ముఖ్యపాత్ర వహించింది. మార్షల్ నెర్బెర్గ్. ప్రోటీన్ల సంశ్లేషణను కణరహిత వ్యవస్థలో నిర్వర్తించి, జన్యు సంకేత విశ్లేషణకు కృషి చేశారు.

ప్రశ్న 6.
t—RNA ద్వితీయ నిర్మాణానికి చెందిన పటంలోని కింద పేర్కొన్న భాగాల స్థానాలను గుర్తించండి.
ఎ) ప్రతి సంకేతం, బి) స్వీకరణ కాండం, సి) ప్రతి సంకేత కాండం, డి) 5′ కొన, ఇ) 3′ కొన.
జవాబు:

ప్రశ్న 7.
లాక్ ఓపెరాన్ నమూనా/పటాన్ని గీయండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 8.
DNA, RNA ల మధ్య తేడాలను తెలపండి. [Mar. ’14]
జవాబు:
DNA

1. దీనిలో 2 పాలిన్యూక్లియోటైడ్ గొలుసులు ఉంటాయి.
2. డీఆక్సీరైబోస్ చక్కెర (C₅H₁₀O₄) ఉంటుంది.
3. నత్రజని క్షారాలు – అడినిన్, గ్వానిన్, సైటోసిస్ మరియు థెయమీన్.
4. షుమారు 4 మిలియన్ల న్యూక్లియోటైడ్లు ఉంటాయి.
5. ఇది స్వయం ప్రతికృతి చెందగలదు.
6. ఇది జన్యు పదార్థము.
7. ఇది ప్రోటీను సంశ్లేషణలో ప్రత్యక్షంగా పాల్గొనదు.
8. జీవ క్రియా పరంగా ఒకే ఒక రకం ఉంటుంది.
9. A = T, G = C లు క్షారాలు జతలు.
10. ప్యూరిన్, పిరమిడన్లు 1 : 1 నిష్పత్తిలో ఉంటాయి.

RNA

1. ↑ పాలిన్యూక్లియోటైడ్ గొలుసు ఉంటుంది.
2. రైబోస్ చక్కెర ఉంటుంది. (C₅H₁₀O₅)
3. నత్రజని క్షారాలు-అడినిన్, గ్వానిన్ సైటోసిన్ మరియు యురాసిల్.
4. 75 – 2000 న్యూక్లియోటైడ్లు ఉంటాయి.
5. ఇది స్వయం ప్రతికృతి చెందదు.
6. ఇది జన్యు పదార్థము కాదు.
7. ఇది ప్రొటీను సంశ్లేషణలో పాల్గొంటుంది.
8. జీవక్రియ పరంగా 3 రకాల RNA లు ఉంటాయి.
9. A = U, G = C లు క్షారాలు జతలు.
10. ప్యూరిన్లు, పిరమిడన్లు 1 : 1 నిష్పత్తిలో ఉండవు.

ప్రశ్న 9.
జన్యు సంకేతంలోని ప్రధాన లక్షణాలను వివరించండి. [A.P. Mar. ’17, ’16; T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
1) జన్యు సంకేతం త్రికంగా వ్యవహరిస్తుంది. 61 త్రికాలు వివిధ రకాల (20 రకాలు) అమైనో ఆమ్లాలకు త్రిక సంకేతాలుగా పనిచేస్తాయి. కాని 3 రకాలు ఏ అమైనో ఆమ్లాలకు త్రిక సంకేతాలుగా వ్యవహరించవు. వాటిని ఆపుదల కోడాన్లు (Stop codons) అంటారు.

2) జన్యు సంకేతం నిస్సందేహమైంది మరియు విశిష్టమైనది అనగా ప్రతి త్రికం ఒక నిర్దిష్టమైన అమైనో ఆమ్లానికి త్రిక సంకేతంగా పనిచేస్తుంది.

3) కొన్ని అమైనో ఆమ్లాలు ఒకటి కంటే ఎక్కువ సంకేతాలచే సూచించబడతాయి. దీనినే డీ జనరేట్ కోడ్ అంటారు.

4) జన్యు సంకేతం కామా లేని సంకేతావళి అనగా ఒక కోడాన్కు మరొక కోడాన్కు మధ్య కామా చిహ్నలు ఉండవు.

5) జన్యు సంకేతం సార్వత్రికమైంది. ఉదా : బాక్టీరియమ్ల నుండి మానవుల వరకు ‘UUU’ అనే త్రికం, ఫినైల్, అలనిను సంకేతంగా వ్యవహరిస్తుంది.

6) జన్యు నిఘంటువులో ‘AUG’ ప్రారంభ త్రికంగాను మరియు ఇదే త్రికం మిథీయోనైన్కు త్రిక సంకేతంగాను పనిచేస్తుంది. అనగా ‘AUG’ ద్వంద్వ ప్రక్రియలను నిర్వహిస్తుంది.

ప్రశ్న 10.
న్యూక్లియోసోమ్లను క్లుప్తంగా వివరించండి.
జవాబు:
న్యూక్లియోసోమ్ అను పదంను ‘Oudet’ ప్రతిపాదించారు. క్రొమాటిన్ నిర్మాణంలో హిస్టోన్ ప్రొటీను అణువులు రెండు వలయాలలో (వలయానికి 4 చొ॥న) ఉండి, ఒక కోర్గా ఏర్పడి, దానిచుట్టూ DNA న్యూక్లియోటైడ్ ఖండితాలు రెండు చుట్టలలో చుట్టుకొని ఉంటాయి. హిస్టోన్ ప్రొటీనులు, DNA ను కలిగిన ఈ నిర్మాణాలను న్యూక్లియోసోమ్లు అంటారు. ఒక న్యూక్లియోసోమ్ 200 bp లు ఉన్న ద్విపర్తిల DNA ను కలిగి ఉంటుంది. అనేక న్యూక్లియోసోమ్లు ఒక దానితో మరొకటి బంధితమై క్రొమాటిన్ నిర్మాణాన్ని రూపొందిస్తాయి. క్రొమాటిన్, ఒక దారపు పోచలపూసలు కూర్చినట్లు న్యూక్లియోసోమ్లు ఉంటాయని కనుగొన్నారు. పూసలలాంటి నిర్మాణాలు చుట్టలుగా చుట్టుకొని క్రొమాటిన్ పోగుగా మారతాయి. కణ విభజనలోని మధ్యస్థ దశలో క్రొమాటిన్ పోగులు అనేక సంఖ్యలో కుండలుగా సంకోచించి క్రోమోసోమ్ నిర్మాణంగా మారతాయి.

అభ్యాసాలు

ప్రశ్న 1.
ఈ క్రింద పేర్కొన్న వాటిని నత్రజని క్షారాలుగా, న్యూక్లియోసైడ్లుగా విడదీయండి. అడినిన్, సైటిడిన్, థయమిన్, గ్వానోసిన్, యురాసిల్, సైటోసిన్.
జవాబు:
నత్రజని క్షారాలు : అడినిన్, థయమిన్, యురాసిల్, సైటోసిన్
న్యూక్లియోసైడ్లు : గ్వానోసిన్, సైటిడిన్.

ప్రశ్న 2.
DNA ద్విసర్పిలంలో సైటోసిన్ 20% అయితే అడినిన్ శాతాన్ని లెక్కించండి.
జవాబు:
సైటోసిన్ = 20% DNA ద్విసర్పిలంలో A = T తోను, G = C తోను బంధితమై ఉంటాయి. దాని ప్రకారము C = 20% ఉన్న ఎడల G = 20% (గ్వానైన్), A మరియు T లు 30% (వరుసగా) ఉంటాయి.

ప్రశ్న 3.
ఈ క్రింద DNA లోని ఒక పోచ అనుక్రమం పేర్కొనబడింది. దీని సంపూరక పోచ యొక్క అనుక్రమాన్ని వ్రాయండి.
5′ – ATGCATGCATGCATGCATGCATGCATGC – 3′
జవాబు:
3 – TACGTACGTACGTACGTACGTACGTACG – 5′

ప్రశ్న 4.
అనులేఖన ప్రమాణంలోని సంకేతపు పోచ యొక్క అనుక్రమం ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నట్లైతే రాయబారి RNA యొక్క అనుక్రమం ఏవిధంగా ఉంటుంది ?
5′ ATGCATGCATGCATGCATGCATGCAIGC -3′
జవాబు:
5′ AUGC AUGC AUGC AUGC AUGC AUGC AUGC-3′

ప్రశ్న 5.
DNAయొక్క ఏ ధర్మంపై ఆధారపడి వాట్సన్, క్రిక్లలు DNAఅర్థ సంరక్షక ప్రతికృతి నమూనాను ప్రతిపాదించారు. వివరించండి.
జవాబు:
DNA లోగల పాలిన్యూక్లియోటైడ్ గొలుసుల నిర్మాణానికి రెండు గొలుసుల మధ్యగల నత్రజని క్షారజతల నిర్మాణము అతి ముఖ్యమైన ధర్మముగా గుర్తించారు. ప్రతికృతి సమయములో నత్రజని క్షారాల మధ్య ఉన్న హైడ్రోజన్ బంధాలు కరిగి 2 పోచలు విడిపోయి, కొత్త సంపూరక పోచలు ఏర్పడటానికి మూసఫలకాలుగా వ్యవహరిస్తాయి. ప్రతికృతి పూర్తి అయిన తర్వాత ప్రతి DNA అణువులో 1 జనక పోచ మరొక నూతనంగా సంశ్లేషణ చెందిన పోచ ఉంటాయి. దీనిని అర్థ సంరక్షక DNA ప్రతికృతి విధానము అంటారు.

ప్రశ్న 6.
DNA లేదా RNA మూస ఫలకం రసాయనిక స్వభావం ఆధారంగా మరియు దాని నుంచి సంశ్లేషించబడిన కేంద్రకామ్లాల స్వభావం ఆధారంగా కేంద్రకామ్ల పాలిమరేజ్ల రకాలను తెలపండి.
జవాబు:
DNA పాలిమరేజ్ I – DNA సాగునట్లు చేస్తుంది
RNA పాలిమరేజ్ I – RNA సంశ్లేషణ
DNA పాలిమరేజ్ II – DNA సాగునట్లు మరియు తప్పులు సరిచేస్తుంది
RNA పాలిమరేజ్ II – mRNA సంశ్లేషణ
RNA పాలిమరేజ్ III – tRNA సంశ్లేషణ
DNA పాలిమరేజ్ III DNA సంశ్లేషణ

ప్రశ్న 7.
DNA ను జన్యుపదార్థంగా గుర్తించడానికి, తాము జరిపిన ప్రయోగాలలో DNA, ప్రోటీన్ల మధ్యగల తేడాలను హెర్సీ, ఛేజ్లు ఏవిధంగా గుర్తించారు ?
జవాబు:
ఆల్ఫ్రెడ్ హెర్షీ మరియు మార్ధాచేజ్ 1952లో బాక్టీరియోఫేజ్లపై పరిశోధనలు చేసి DNA జన్యుపదార్థంగా పనిచేస్తుందని నిర్ధారణ చేశారు. వీరు తమ ప్రయోగంలో కొన్ని వైరస్లను ఫాస్పరస్ రేడియో ఐసోటోపులు ఉన్న యానకంలో మరికొన్ని వైరస్లలను సల్ఫర్ రేడియో ఐసోటోప్ యానకంలో వృద్ధి చేసారు. ఫాస్పరస్ రేడియో ఐసోటోపు ఉన్న యానకంలో వృద్ధి చేసిన వైరస్లలో ఉన్న DNA లో ఫాస్పరస్ రేడియో ఐసోటోప్ ఉన్నట్లు, ప్రొటీన్ తొడుగులో ఫాస్పరస్ ఐసోటోప్ లేనట్లు గుర్తించాడు. దీనికి కారణం DNA లో ఫాస్పరస్ ఉంటుంది కాని ప్రొటీన్లో లో ఉండదు. అదేవిధంగా సల్ఫర్ ఉన్న రేడియో ఐసోటోప్ యానకంలో వృద్ధి చేసిన వైరస్లలో. ఉన్న ప్రొటీన్లో రేడియో ఐసోటోప్ సల్ఫర్ ఉన్నట్లు, DNAలో సల్ఫర్ రేడియో ఐసోటోప్ లేనట్లు గుర్తించారు. దీనికి కారణం DNAలో సల్ఫర్ ఉండదు.

రేడియో ఐసోటోప్లతో ఉన్న ఫేజ్లు ఎ.కోలై బాక్టీరియమ్ల కణకవచం మీద సంలగ్నం అవుతాయి. తరువాత వ్యాధి సంక్రమణ జరిగే కొద్ది బాక్టీరియమ్లను ఒక బ్లెండర్లో కుదుపుట ద్వారా వైరస్ కవచాలను తొలగించారు. తరువాత అపకేంద్రీకరణ ద్వారా వైరస్ రేణువులను బాక్టీరియమ్ల నుంచి వేరు చేశారు. కిరణధార్మిక DNA కల వైరస్లు సంక్రమించిన బాక్టీరియమ్లు కిరణధార్మికతను కలిగి ఉంటాయి. ప్రొటీన్లలో కిరణధార్మికత కల్గిన వైరస్లు సంక్రమించిన బాక్టీరియమ్లు కిరణధార్మికతను ప్రదర్శించవు. కావున వైరస్ల నుండి బాక్టీరియమ్లకు సంక్రమించే జన్యు పదార్థం DNAగా గుర్తించారు.
DNA ప్రొటీన్లు రెండింటిలోను ఫాస్ఫరస్, సల్ఫర్ ఉన్నట్లైతే ప్రయోగ ఫలితాలు అదేవిధంగా ఉండవు.

ప్రశ్న 8.
ఈ క్రింది వాని తేడాలను తెలపండి.
a) mRNA, tRNA,
b) మాస ఫలకపు పోచ, సంకేతపు పోచ
జవాబు:
a) mRNA

1. ఎక్కువ న్యూక్లియోటైడ్లు ఉంటాయి.
2. ఇది DNAనుండి సమాచారమును రైబోసోమ్కు చేరవేస్తుంది.

tRNA

1. తక్కువ ఉంటాయి.
2. ఇది అమైనో ఆమ్లాలను ప్రొటీన్ గొలుసుకు కలుపుతుంది.

b)
మూస ఫలకపు పోచ

1. DNA ద్విసర్పిలంలో 3′ 5′ ధృవత్వం కల్గి ఉంటుంది.
2. సంకేతపుపోచ ఏర్పాటుకు మూసలా పని చేస్తుంది.

సంకేతపు పోచ

1. DNA ద్విసర్పలంలో 5′ → 3′ దృవత్వం కల్గి ఉంటుంది.
2. ఇది సంకేతపు జన్యువులు కల్గి ఉంటాయి.

ప్రశ్న 9.
అనునాదంలో రైబోసోమ్లు నిర్వర్తించే రెండు ప్రధాన విధులను పేర్కొనండి.
జవాబు:

1. అమైనో ఆమ్లాలు రైబోసోమ్ పెద్ద ఉపప్రమాణంపై బందితమై పెప్టైడ్ బందాలు ఏర్పడి, ప్రోటీను సంశ్లేషణ జరుగుతుంది.
2. రైబోసోమ్ పెప్టైడ్ బందాలు ఏర్పచడానికి ఉత్ప్రేరకంగా కూడ వ్యవహరిస్తుంది.

ప్రశ్న 10.
ఎ.కోలై వర్ధనానికి లాక్టోజ్ని చేర్చినట్లైతే, లాక్ ఒపెరానన్ను ఏది ఉత్ప్రేరితం చేస్తుంది. లాక్టోజ్న చేర్చిన కొంత సమయానికి, లాక్ ఒపెరాన్ చర్య ఆగిపోతుంది కారణం ఏమిటి ?
జవాబు:
ప్రొటీను సంశ్లేషణలో సమన్విత నియంత్రణ చేయు ప్రమాణాన్ని ఒపెరాన్ అంటారు. ఇందులో నిర్మాణాత్మక జన్యువులు, రెగ్యులేటర్ జన్యువులు, ఆపరేటర్ జన్యువులన్ని కలసి ఒక ప్రమాణంగా ఏర్పడి సమన్విత నియంత్రణ చర్యలలో పాల్గొంటాయి. దీనిని ఫ్రాంకాయిస్ జాకబ్, జౌక్యూమోనాడ్ అను శాస్త్రవేత్తలు ప్రతిపాదించారు.
లాక్టోస్, B-గాలక్టోజిడేజ్ ఎన్జైము అధస్థ పదార్థం. ఇది ఒపెరాన్ చర్యను ప్రారంభిస్తుంది లేక ఆపి వేస్తుంది. కావున దీనిని ప్రేరకం అంటారు. సాధారణంగా ఉపయోగపడే గ్లూకోజ్ వంటి కర్బన పోషకం లేనప్పుడు, వర్ధన యానకంలో బాక్టీరియమ్లకు లాక్టోజ్న సమకూర్చినట్లైతే పర్మియేజ్ చర్యల ద్వారా కణాలలోనికి ప్రవేశిస్తుంది. కణాల్లోకి ప్రవేశించిన లాక్టోజ్, ” జన్యువు చర్యవల్ల రెప్రెసార్ నిరంతరంగా సంశ్లేషించబడుతూ ఉంటుంది. ఈ రెప్రెసార్ ప్రొటీను ఒపెరాన్ లోని ఆపరేటర్ ప్రదేశంలో కలసి RNA
పాలిమరేజ్ ఒపరాన్ను అనులేఖనం చేయకుండా నిరోధిస్తుంది. లాక్టోజ్ అనే ప్రేరకం ఉన్నప్పుడు ఇవి రెప్రెసార్తో కలిసి దాని చర్యను నిర్వీర్యం చేస్తుంది. కావున నిరోధకం లేదా రెప్రెసార్ ఆపరేటర్ ప్రాంతంలో కలవలేదు. ఇప్పుడు RNA పాలిమరేజ్ ప్రమోటర్ ప్రాంతానికి బంధితమై నిరాటకంగా అనులేఖనాన్ని నిర్వర్తిస్తుంది.

ప్రశ్న 11.
ఒకటి లేదా రెండు పంక్తులలో ఈ క్రింది వాటి విధులను వ్రాయండి.
ఎ) ప్రమోటర్ బి) tRNA సి) ఎక్సాన్లు
జవాబు:
ఎ) ప్రమోటర్ : ఇది DNA లోని ఒక భాగం. ఈ భాగానికి పాలిమరేజ్ బంధితమై అనులేఖనం ప్రారంభమవుతుంది.

బి) tRNA : ప్రొటీన్ సంశ్లేషణ జరిగే సమయంలో రాయబారి RNA పైగల జన్యు సంకేతానికి అనుబంధంగా కణద్రవ్యం” లోని వివిధ ప్రాంతాల నుండి నిర్దిష్ట అమైనో ఆమ్లంను గుర్తించి, రైబోసోమ్ల శృంఖలం సంశ్లేషణలో తోడ్పడుతుంది.
ఉపరితరం పైకి చేర్చి పాలిపెప్టైడ్

సి) ఎక్సాన్లు : పరిపక్వ RNA లేదా Procused RNA లో కనిపించే అనుక్రమాలను ఎక్కాన్లు అంటారు.

ప్రశ్న 12.
ఈ క్రింది వాటిని క్లుప్తంగా వివరించండి. ఎ) అనులేఖనం బి) అనువాదం.
జవాబు:
ఎ) అనులేఖనం : DNA లో ఒక పోచలోని జన్యు సమాచారం RNA నకలు రూపంలో ఏర్పడటాన్ని అనులేఖనం అంటారు. ఈ ప్రక్రియలో అడినిన్, నత్రజని సంయోగ క్షారం థయామిన్ బదులు యురాసిల్లో బంధాన్ని ఏర్పరచుకుంటుంది. అనులేఖనంలో ఒక పోచ DNA లోని కొంత భాగం మాత్రమే RNA గా నకలు అవుతుంది. అనులేఖనం ప్రమాణంలో నిర్మాణ జన్యువుకు ఇరువైపులా ప్రమోటర్, టెర్మినేటర్ ఉంటాయి. కొనవైపు ప్రమోటర్ ఉంటుంది. ఇది సంకేతపు పోచ ధృవత్వం పై ఆధారపడి, RNA పాలిమరేజ్ బంధింపచేసే DNA అనుక్రమాన్ని కలిగి ఉండి, అనులేఖన ప్రమాణంలో మూసఫలకం, అనులేఖనం పోచలను నిర్వర్తింపు చేస్తుంది. సంకేతపు పోచ 3′ కొనవైపు టెర్మినేటర్ ఉంటుంది. ఇది అనులేఖనం ముగింపు చర్యను నిర్వచిస్తుంది.

బి) అనువాదం : అమైనో ఆమ్లాల పుంజీకరణ జరిగి పాలిపెప్టైడ్ శృంఖలం ఏర్పడటాన్ని అనువాదం అంటారు. రాయబారి RNA మీద ఉన్న నత్రజని క్షారాల అనుక్రమం, అమైనో ఆమ్లా అనుక్రమాన్ని నిర్దేశిస్తుంది. అమైనో ఆమ్లాలు ATPని ఉపయోగించుకుని ఉత్తేజితమవుతాయి. tRNA ఆవేశితమవడం లేదా అమైనో అసైలేషన్ అదే ప్రక్రియవల్ల ఈ ఉత్తేజిత అమైనో ఆమ్లాలు సంబంధిత tRNAతో అనుసంధానం అవుతాయి. ఇటువంటి రెండు ఆవేశిత tRNAలు దగ్గరగా ఉన్నట్లైతే శక్తి లభ్యతవల్ల పెప్టైడ్ బంధం ఏర్పడుతుంది. రైబోసోమ్లోని 2 ఉపప్రమాణాలలో, చిన్న ఉప ప్రమాణం m-RNAకి లగ్నీకరణం చెందిన వెంటనే mRNA నుండి ప్రొటీనుగా అనువాదం మొదలవుతుంది. అమైనో ఆమ్లాలు బంధితమై పెప్టైడ్ బంధాలు ఏర్పడటానికి వీలుగా రెండు స్థానాలు అతి సమీపంగా ఉంటాయి. రైబోసోమ్ పెప్టైడ్ బంధాన్ని ఏర్పరచడానికి ఉత్ప్రేరకంగా కూడా (రైబోజైమ్) పనిచేస్తుంది.

రాయబారి RNAలో ఆరంభ సంకేతాలను (AUG) మరియు అంతిమ సంకేతాల మధ్యగల అనుక్రమం అనువాద ప్రమాణంగా వ్యవహరించి పాలిపెప్టైడ్ ఏర్పడటానికి సంకేతాలను సమకూర్చుతుంది. రాయబారి RNA లో కొన్ని అనువదించని అదనపు సంకేతాలు (UTR) ఉంటాయి. ఇవి 5′ కొన, 3′ కొనల వద్ద ఉంటాయి.
ప్రారంభంలో_m-RNA ప్రారంభ సంకేతానికి (AUG) రైబోసోమ్ అతకబడుతుంది. దీనిని ప్రారంభ tRNA గుర్తిస్తుంది.

రాయబారి RNAపై రైబోసోమ్ చలిస్తూ పాలిపెప్టైడ్ గొలుసు పొడవు ఎదుగుతుంది. ఈ దశలో tRNAతో కలిసిన అమైనో ఆమ్లాలు, mRNA మీదగల నిర్దిష్ట కోడాన్లతో సంపూరక క్షార జతలను, tRNAలో ఉన్న వ్యతిరేక త్రిక సంకేతంలో ఏర్పరుచుకునే సంక్లిష్టాలుగా ఉంటాయి. ఒక సంకేతం నుండి మరొక సంకేతానికి రైబోసోమ్ స్థానాంతరణ చెందుతుంది. ఈవిధంగా ఒక అమైనో ఆమ్లం తర్వాత మరొక అమైనో ఆమ్లం కలపబడి పాలిపెప్టైడ్ గొలుసు అనువాదం చేయబడుతుంది. చివరగా అంతిమ సంకేతంతో విడుదల కారకం బంధితమై అనువాదాన్ని ఆపి వేస్తుంది. తర్వాత రైబోసోమ్ నుంచి పాలిపెప్టైడ్ విడుదల అవుతుంది.

ప్రశ్న 13.
DNA అణువులోని న్యూక్లియోటైడ్ పుంజీకరణాన్ని ఏవిధంగా నిలుపు చేయవచ్చు ?
జవాబు:

1. హెరికేజ్ ఎన్జైమ్ లేకపోవుటవల్ల 2 గొలుసులు విడిపోవు.
2. ఏక పోచ బందిత ప్రొటీన్లు, ఒక పోచ నుండి DNA ను ఏర్పడనీయవు.
3. DNA పాలిమరేజ్ సాధారణ క్రమంలో పనిచేయకపోవడం వలన
4. డైడీ ఆక్సీ న్యూక్లియోటైడ్లు వాడటం వలన.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 2nd Year Botany Study Material 9th Lesson అనువంశికతా సూత్రాలు, వైవిధ్యత Textbook Questions and Answers.

AP Inter 2nd Year Botany Study Material 9th Lesson అనువంశికతా సూత్రాలు, వైవిధ్యత

అతి స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
F₁ సంతతికి చెందిన మొక్కను సమయుగ్మజ అంతర్గత లక్షణాలు గలిగిన మొక్కతో సంకరణము చేయడాన్ని ఏమంటారు ? దీని ఉపయోగం ఏమిటి ? [T.S. Mar. ’17, ’15]
జవాబు:
పరీక్షా సంకరణము. (Tt x tt) ఈ సంకరణలో ఏర్పడిన సంతతి జన్యురూపాన్ని సులభంగా విశ్లేషించవచ్చు.

ప్రశ్న 2.
మెండల్ ఎన్నుకొన్న లక్షణాలు ఒకే క్రోమోసోమ్పై ఉన్నచో, మెండల్ అనువంశికత సూత్రాలు భిన్నంగా ఉండునని మీరు ఊహించగలరా ?
జవాబు:
ఊహించగలము. ఇది క్రోమోసోమ్: ఉన్న జన్యువుల సహలగ్నతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ప్రశ్న 3.
క్రోమోసోమ్ అనువంశికతా సిద్ధాంతాన్ని ఎవరు ప్రతిపాదించారు ? [A.P. Mar. ’17]
జవాబు:
వాల్టర్ సట్టన్ మరియు థియోడర్ బొవెరి.

ప్రశ్న 4.
నిజప్రజననం (True breeding) ను నిర్వచించండి. దాని ప్రాముఖ్యతను తెలపండి. [A.P. Mar. ’16 Mar. 14]
జవాబు:
అనేక తరాలు నిరంతరం ఆత్మ పరాగ సంపర్కం జరుపుకోవడం వల్ల ఏర్పడిన సంకర మొక్కలు తల్లిదండ్రుల లక్షణాలను పోలి ఉంటాయి. దీనిని నిజ ప్రజననం అంటారు. దీనివల్ల లక్షణాలు ఎక్కువకాలం పాటు నిలిచి ఉంటాయి.

ప్రశ్న 5.
జన్యురూపం, దృశ్యరూపం అనే పదాలను వివరించండి.
జవాబు:
జన్యురూపం : ఒక జీవికి చెందిన జన్యు లక్షణాల స్వభావాలను తెలిపే అంశము.
దృశ్యరూపం : జీవిలోని లక్షణాల భౌతిక లేదా బాహ్య స్వరూపాన్ని దృశ్యరూపం అంటారు.

ప్రశ్న 6.
బిందు ఉత్పరివర్తనాలు అంటే ఏమిటి ? ఒక ఉదాహరణ ఇవ్వండి. [May ’14]
జవాబు:
DNA లోని ఒక జత క్షారాల మార్పుల వలన కలిగే ఉత్పరివర్తనాలను బిందు ఉత్పరివర్తనాలు అంటారు. ఉదా : సికిల్సల్ అనీమియా.

ప్రశ్న 7.
బటానీ మొక్కలోని ముడుతలు పడిన విత్తనాలు గల దృశ్యరూపం మొక్క జన్యు స్వభావం ఏమిటి ?
జవాబు:
ముడతలు పడిన విత్తనాల దృశ్య రూపం = rr

ప్రశ్న 8.
ఈ క్రింది సంకరణాలవల్ల ఏర్పడే సంతతుల దృశ్యరూప నిష్పత్తులను తెలపండి.
a) Aa x aa b) AA x aa c) Aa x Aa d) Aa x AA.
జవాబు:

ప్రశ్న 9.
తోట బటానీ మొక్కలలో జన్యువు T (పొడవు లక్షణం), జన్యువు t (పొట్టి లక్షణం) పై బహిర్గతత్వంను ప్రదర్శిస్తుంది. ఈ క్రింది సంకరణాల జనకుల జన్యు రూపాలను తెలపండి.
a) అన్నీ పొడవైన మొక్కలను ఉత్పత్తి చేసే పొడవు X పొట్టి మొక్కలు
b) 3 పొడవు, 1 పొట్టి మొక్కలను ఉత్పత్తి చేసే పొడవు X పొడవు మొక్కలు
జవాబు:

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
సంకరణ ప్రయోగాల కొరకు మెండల్ బటానీ మొక్కను ఎన్నుకోవడంలో గల ప్రయోజనాలు ఏమిటి ? [A.P. & T.S. Mar. ’17, Mar. ’14]
జవాబు:

1. ఇది స్పష్టమైన లక్షణాలు కలిగి ఉన్న ఏకవార్షిక మొక్క
2. దీనిని పెంచడం, సంకరణ చేయడం సులభం.
3. దీనిలో పురుష, స్త్రీ భాగాలు కలిగిన ద్విలింగ పుష్పాలు ఉంటాయి.
4. దీనిలో స్వయం ఫలదీకరణ జరపటం సులభం.
5. దీని జీవితకాలం చిన్నది మరియు సంతతులు ఎక్కువ సంఖ్యలో ఏర్పడతాయి.

ప్రశ్న 2.
ఈ క్రింది వాటిమధ్య గల భేదాలను తెలపండి. a) బహిర్గతత్వం మరియు అంతర్గతత్వం b) సమయుగ్మజం మరియు విషమయుగ్మజం c) ఏకసంకర సంకరణం మరియు ద్విసంకరణం.
జవాబు:
a) బహిర్గతత్వం మరియు అంతర్గతత్వం

b) సమయుగ్మజం మరియు విషమయుగ్మజం

c) ఏకసంకర సంకరణం మరియు ద్విసంకరణం.

ప్రశ్న 3.
బహిర్గతత్వ సిద్ధాంతాన్ని ఏకసంకర సంకరణం ద్వారా వివరించండి. [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:
లక్షణాలను నియంత్రించే విలక్షణమైన ప్రమాణాలను కారకాలు అంటారు. ఇవి జతలుగా ఉంటాయి. ఒక లక్షణానికి సంబంధించిన జంట వ్యతిరేక కారకాలలో ఒక కారకం బహిర్గతంగా, ఒక కారకం అంతర్గతంగా ఉంటుంది. దీని ప్రకారము పొడవు, పొట్టి మొక్కల మధ్య సంకరణం జరిపినప్పుడు మొదటి తరంలో F₁ మొక్క విషమయుగ్మజ పొడవులో ఉంటుంది. దీనిలో ఆత్మ పరాగ సంపర్కం జరిపినప్పుడు F₂ తరంలో 4 మొక్కలు 3 : 1 నిష్పత్తిలో ఏర్పడతాయి. వీటిలో 1 పూర్తి బహిర్గతత్వం, 2 బహిర్గత అంతర్గత జన్యువులతోను, 1 పూర్తి అంతర్గతంగాను ఏర్పడతాయి.

దీని ద్వారా F₂ తరంలో 3 : 1 నిష్పత్తిని వివరించవచ్చు.

ప్రశ్న 4.
పరీక్షా సంకరణమును నిర్వచించి పట్టిక ద్వారా తెలపండి. [T.S. & A.P. Mar. ’16]
జవాబు:
విషమయుగ్మజ స్థితిలో ఉన్న F₁ సంతతిని వాటి సమయుగ్మజ అంతర్గత స్థితిలో ఉన్న జనకంతో (లేదా అంతర్గత సమయుగ్మజ జన్యు రూపం కలిగి ఉన్న) జరిపే సంకరణమును పరీక్షా సంకరణము అంటారు. దీని ద్వారా జీవి సమయుగ్మజత్వంలో లేక విషమయుగ్మజంలో ఉన్నదా తెలుసుకోవచ్చు. ఏకసంకర పరీక్షా సంకరణ దృశ్యరూప నిష్పత్తి = 1 : 1. ద్వి సంకర పరీక్షా సంకరణం యొక్క నిష్పత్తి = 1:1:1: 1.

ప్రశ్న 5.
సహ బహిర్గతత్వమును ఉదాహరణతో వివరింపుము. [ T.S. Mar. ’15]
జవాబు:
a) సహ బహిర్గతత్వం : విషమయుగ్మజాలు, రెండు సమయుగ్మజాల లక్షణాలను చూపుట. దీనిలో యుగ్మవికల్పాలు ఒకదానికొకటి బహిర్గతత్వం కాని అంతర్గతత్వం కాని చూపవు.
ఉదా : 1) ABO రక్త గ్రూపు నిర్థారించే వివిధ రకాల ఎర్ర రక్తకణాలు
2) లెంటిల్ మొక్కలలో విత్తన కవచ లక్షణం, పరిమాణం.

వివరణ : మచ్చల విత్తన కవచం గల శుద్ధ సమయుగ్మజ లెంటిల్ మొక్క’ (లెగ్యూమ్ పంట మొక్క) లను చుక్కల విత్తన కవచం గల సమయుగ్మజ శుద్ధ మొక్కలతో సంకరణం జరిపినప్పుడు, మచ్చలు, చుక్కలు రెండూ గల విషమయుగ్మజ లెంటిల్ మొక్కలు ఏర్పడతాయి.

F₁ తరపు మొక్కలు జనకతరం యొక్క రెండు లక్షణాలను దృశ్య రూపంలో చూపిస్తాయి. మచ్చల, చుక్కల యుగ్మవికల్పాలు ఒకదానికొకట బహిర్గతత్వాన్ని గాని, అంతర్గతత్వాన్ని గాని చూపవు. దీనికి కారణం విషమయుగ్మజం యొక్క దృశ్యరూపంలో రెండు లక్షణాలు సమానంగాఉంటాయి.

ప్రశ్న 6.
అసంపూర్ణ బహిర్గత్వంను ఉదాహరణతో వివరింపుము.
జవాబు:
b) అసంపూర్ణ బహిర్గతత్వం : జన్యువు యొక్క ఒక యుగ్మ వికల్పం సంపూర్ణంగా వేరొక యుగ్మ వికల్పంపై బహిర్గతం కాకుండా ఉంటుంది. దీనివల్ల విషమయుగ్మజ మొక్క దృశ్యరూపము బహిర్గత, అంతర్గత సమయుగ్మజ జనకాలను పోలిఉండక మధ్యస్థంగా ఉండును.

ఉదా : శుద్ధ సమయుగ్మజ ఎరుపు పుష్పాలు గల మొక్కను (RR), శుద్ధ సమయుగ్మజ తెలుపు పుష్పాలు గల మొక్కతో (rr) సంకరణం. జరిపినప్పుడు F₁ తరంలో పింక్ పుష్పాలు గల మొక్కలు (Rr) ఏర్పడినాయి. F₁ మొక్కలలో స్వపరాగ సంపర్కాలు జరపగా F₂ మొక్కలు 1 ఎరుపు (RR), పింక్ (rr) మరియు 1 తెలుపు (rr) పుష్పాలు గల మొక్కలు 1 : 2 : 1 నిష్పత్తిలో ఏర్పడినాయి. ఇది మెండల్ ఏకసంకర సంకరణ నిష్పత్తితో సమానము కాని దృశ్యరూపం మాత్రము భేదం చూపుతుంది. దీనికి కారణము ‘R’ అను యుగ్మవికల్పము ‘r’ పై సంపూర్ణ బహిర్గతత్వాన్ని చూపదు. కావున (Rr) (పింక్)ను, RR (ఎరుపు), rr (తెలుపు) పుష్పాలు గల మొక్కలను గుర్తించవచ్చు.

ప్రశ్న 7.
క్రోమోసోమ్ మరియు జన్యు ఉత్పరివర్తనాలను క్లుప్తంగా వివరించండి.
జవాబు:
a) క్రోమోసోమల్ ఉత్పరివర్తనాలు : క్రోమోసోమ్ల సంఖ్యలో గాని, నిర్మాణంలో గాని వచ్చే మార్పులను క్రోమోసోమల్ ఉత్పరివర్తనాలు అంటారు. ఇవి నిర్మాణాత్మక మార్పులు. క్షయకరణ విభజనలో ప్రథమదశ – 1లో DNA సర్పిలం క్రొమాటిడ్లో ఒక చివరి నుండి వేరొక చివరికి అతిగా మెలికలు తిరిగి అమర్చబడి ఉంటుంది. అందువల్ల పరిహరణం (కోల్పోవడం) లేదా ద్విగుణీకరణం (అదనంగా చేరడం) ఫలితంగా క్రోమోసోమ్లో ఉండే DNA మొక్కలలో మార్పులు ఏర్పడతాయి.

b) బిందు ఉత్పరివర్తనాలు : DNAలోని ఒక జత క్షారాల వలన కూడా మార్పులు కలుగుతాయి. ఈ మార్పులను బిందు ఉత్పరివర్తనాలు అంటారు.

ప్రశ్న 8.
పృథక్కరణ సిద్ధాంతం మరియు స్వతంత్ర వ్యూహన సిద్ధాంతాలను నిర్వచించండి.
జవాబు:
పృథక్కరణ సిద్ధాంతం : ఒక జన్యువు యొక్క రెండు యుగ్మ వికల్పాలు కలిసి విషమయుగ్మజ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు అవి ఎప్పుడు కలిసిపోవు లేదా మిళితం చెందవు. అవి క్షయకరణ చెందినప్పుడు కాని సంయోగబీజాలు ఏర్పడేటప్పుడు కాని పృథక్కరణ చెందుతాయి. స్వతంత్ర వ్యూహన సిద్ధాంతము : ఒక సంకరణలో 2 జతల లక్షణాలు కలిసి ఉన్నప్పుడు ఒక జత లక్షణాలు మరొక జత లక్షణాలతో సంబంధం లేకుండా స్వతంత్రంగా పృథక్కరణ చెందుతాయి.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
విత్తన ఆకారము మరియు విత్తన రంగు అను రెండు లక్షణాలను తీసుకుని, పన్నెట్ చతురస్ర పట్టిక ద్వారా ద్విసంకర సంకరణమును వర్ణింపుము.
జవాబు:
2 జతల వ్యతిరేక లక్షణాలున్న మొక్కల మధ్య జరుపు సంకరణము ద్విసంకర సంకరణ అంటారు.

గుండ్రటి మరియు పసుపు విత్తనాలు కల మొక్కను ముడతలుపడిన, ఆకుపచ్చని విత్తనాలు కల మొక్కతో సంకరణం చేసినపుడు, ద్వియ విషమయుగ్మజ F₁ సంకర మొక్క (RrYy) ఏర్పడుతుంది. దీనిలో ఆత్మపరాగ సంపర్కం జరిపినప్పుడు, 16 రకాల F₂ మొక్కలు ఏర్పడతాయి. వాటి దృశ్యరూప నిష్పత్తి = 9 : 3 : 3 : 1 మరియు జన్యురూప నిష్పత్తి = 1:2:2:4: 1: 2: 1:2:1

దీనిని ఆధారంగా చేసుకుని, మెండల్ స్వతంత్ర వ్యూవాన సిద్ధాంతమును ప్రతిపాదించారు. దీని ప్రకారము, ఒకే సంకరణంలో 2 జతల లక్షణాలు కలసి ఉన్నప్పుడు ఒక జత లక్షణాలు మరొక జత లక్షణాలలో సంబంధం లేకుండా స్వతంత్రంగా పృధక్కరణ చెందుతాయి.

అభ్యాసాలు

ప్రశ్న 1.
గుండ్రని విత్తనాలు, ముడతలు పడిన విత్తనాలను చూపే బటానీ మొక్కల మధ్య మెండల్ సంకరణం జరిపాడు. F₂ లో రూపొందిన మొత్తం 7324 విత్తనాలలో 5474 గుండ్రనివి మరియు 1850 ముడతలు పడినవిగా కనిపించాయి. జన్యువులకు R మరియు r సంకేతాలను ఉపయోగిస్తూ
a) జనకతరం మొక్కల జన్యురూపాలను తెలపండి.
b) సంయోగబీజాలను సూచించండి.
c) F₁ సంతతిని సూచించండి.
d) రెండు F₁ మొక్కల మధ్య సంకరణాన్ని చూపండి.
e) ఆశించిన F₂ ఫలితాలను దృశ్య రూపాలు, జన్యు రూపాలు పౌనఃపున్యం, దృశ్యరూప నిష్పత్తి అనే శీర్షికలుగా చూపండి.
జవాబు:

ప్రశ్న 2.
బటానీ మొక్కలపై జరిపిన ఒక ప్రయోగంలో ఈ క్రింది విషయాలను గమనించారు. బూడిదరంగు గల విత్తనం, తెలుపురంగు గల విత్తనంపై బహిర్గతత్వం చూపుతుంది. బూడిదరంగుకు G మరియు తెలుపు రంగుకు g అక్షరాలను ఉపయోగించి ఈ క్రింద పేర్కొన్న సంకరణాలలోని జనకుల జన్యురూపాలను సూచించండి.

జవాబు:

ప్రశ్న 3.
టమాటో మొక్కలలో ఎరుపు రంగు ఫలం (R) పసుపు రంగు ఫలం (r) పై బహిర్గత్వం చూపుతుంది. ఎరుపు ఫలాలను కలిగిన సమయుగ్మజ మొక్కను పసుపు ఫలాలను కలిగిన సమయుగ్మజ మొక్కతో సంకరణం జరిపినప్పుడు ఏర్పడే ఈ క్రింది సంతతుల దృశ్యరూపాలను గుర్తించండి.
a) F₁ సంతతి మొక్కలు
b) F₂ సంతతి మొక్కలు
c) F₁ మొక్కను ఎరుపు ఫలాలు గల జనకంతో సంకరణం జరిపినప్పుడు లభించే సంతతి మొక్కలు
d) F₁ మొక్కను పసుపు ఫలాలు గల జనక మొక్కతో సంకరణం జరిపినప్పుడు లభించే సంతతి మొక్కలు.
జవాబు:


b) 3:1 దృశ్యరూపం

ప్రశ్న 4.
బటానీ మొక్కలో గ్రీవస్థపుష్పాలు (T) గల లక్షణం, అగ్రపుష్పాలు (t) గల లక్షణంపై బహిర్గతత్వం కలిగి ఉంటుంది. అట్లే రంగు పుష్పాలు (c) గల లక్షణం తెలుపు పుష్పాలు (c) గల లక్షణంపై బహిర్గతత్వం చూపుతుంది. గ్రీవస్థంగా, రంగు పుష్పాలు గల సమయుగ్మజ మొక్కను అగ్ర తెలుపు పుష్పాలు గల మొక్కతో సంకరణ జరపబడింది. ఈ సంకరణ ఫలితంగా ఏర్పడే సంతతి మొక్కల దృశ్య రూపాలు, జన్యురూపాలు మరియు పశ్చ సంకరణ, పరీక్షా సంకరణల F₁, F₂ సంతతుల ఆశించిన నిష్పత్తులను తెలపండి. F₂ సంతతిలో కనిపించే జన్యురూప నిష్పత్తి ఎంత ?
జవాబు:

ఆత్మ పరాగ సంపర్కం జరపగా
సంతతి దృశ్యరూపం = 9:3:3:1
జన్యు రూపం = 1:2:2:4:1:2:1:2:1
పశ్చ సంకరణం = 1:1:1:1
పరీక్షా సంకరణం = 1:1:1:1

ప్రశ్న 5.
పుచ్చకాయలో తెలుపు పుష్పాలు, చక్రాభ ఫలాలు కలిగి ఉన్న మొక్కను పసుపు పుష్పాలు, గోళాకార ఫలాలు కలిగిన మొక్కతో సంకరణం చేసినప్పుడు F, సంతతి సంకరాలన్నీ తెలుపు పుష్పాలను, చక్రాభఫలాలను ప్రదర్శించాయి. ఏ దృశ్యరూపాలు బహిర్గతమైనవి ? జనకుల, సంకర మొక్కల జన్యురూపాలను తెలపండి. ఈ సంకరాలను స్వపరాగ సంపర్కం జరిపినప్పుడు ఏర్పడిన 256 F₂ సంతతిలో వివిధ దృశ్యరూపాల పౌనఃపున్యం ఎంత ?
జవాబు:

మొత్తం 256 మొక్కలలో, తెలుపు, చక్రాభ ఫలాలు గల మొక్కలు = 256/16 × 9 = 144
తెలుపు, గోళాకార ఫలాలు గల మొక్కలు = 256/16 × 3 = 48
పసుపు, చక్రాభ ఫలాలు గల మొక్కలు = 256/16 × 3 = 48
పసుపు, గోళాకార ఫలాలు గల మొక్కలు = 256/16 × 1 = 16

ప్రశ్న 6.
ఈ క్రింది వాటి నిష్పత్తులను పేర్కొనండి.
a) ఏక సంకరణం పరీక్షా సంకరణం
b) ద్విసంకరణం పరీక్షా సంకరణం
c) ఏకసంకరణం F₂ సంతతి దృశ్యరూపం
d) ద్వి సంకరణం F₂ సంతతి దృశ్యరూపం
e) ఏకసంకరణం F₂ సంతతి జన్యు రూపం
f) ద్విసంకరణం F₂ సంతతి జన్యు రూపం
జవాబు:
a) 1:1
b) 1:1:1:1
c) 3:1
d) 9:3:3:1
e) 1:2:1
f) 12:24:1:2:1:2:1

ప్రశ్న 7.
ఒక ద్వయస్థితిక జీవి 4 లోసైలలో విషమయుగ్మజత చూపినచో ఎన్ని రకాల సంయోగబీజాలను ఉత్పత్తి చేయును ?
జవాబు:
ఒక ద్వయస్థితిక జీవి 4 లోసైలలో విషమయుగ్మజత చూపును.
Aa, Bb, Cc, Dd – క్షయకరణ విభజనలో 8 సంయోగ బీజాలు ఏర్పడతాయి.
జన్యువులు సహలగ్నత చూపిన – 16 సంయోగ బీజాలు
జన్యువులు సహలగ్నత చూపకపోయినప్పుడు – 8 సంయోగ బీజాలు ఏర్పడతాయి.

ప్రశ్న 8.
పారగతి అంటే ఏమిటి ? కణవిభజనలోని ఏ దశలో ఇది జరుగును ? దాని ప్రాముఖ్యత ఏమిటి ?
జవాబు:
సమజాతీయ క్రోమోసోమ్ల మధ్య జరిగే జన్యు పదార్థ మార్పిడిని పారగతి అంటారు. ఇది క్షయకరణ విభజన I లో ప్రథమదశ I లో పాకిటీన్ ఉపదశలో జరుగుతుంది. దీని ఫలితంగా కొత్త జన్యు పునఃసంయోజనాలు ఏర్పడతాయి.

ప్రశ్న 9.
జన్యువులలో ఒక లక్షణాన్ని వ్యక్తీకరించడానికి కావలసిన విషయ పరిజ్ఞానం ఉంటుంది. వివరించండి.
జవాబు:
DNAలోని క్రియాత్మక నిర్మాణాలే జన్యువులు. ఇవి లక్షణాలను ప్రొటీనులుగా వ్యక్తీకరిస్తాయి. ప్రొటీనులు సక్రమంగా పనిచేసిన,
లక్షణాలు సక్రమంగా ఉంటాయి. ఉదా : బటానీ మొక్క పొడవు దానిలో ప్రొటీను నుండి విడుదల అయ్యే హార్మోను మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. దీనిని బట్టి జన్యువులు లక్షణాలను వ్యక్తీకరిస్తాయి.

ప్రశ్న 10.
జన్యువులు వాటి లక్షణాల వ్యక్తీకరణకు కార్యరూపం దాల్చే పరిస్థితిని (potentiality) మాత్రమే కల్పించగా, వాతావరణం దానికి కావలసిన అవకాశాన్ని కలిగిస్తుంది. ఈ వాక్యంలో ఉన్న వాస్తవాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
లక్షణ వ్యక్తీకరణ = జన్యువు + వాతావరణం
వాతావరణం అనుకూలంగా ఉన్నప్పుడు, జీవి క్రోమోసోమ్లోని జన్యువుల వల్ల ఆరోగ్యంగా ఉంటుంది. పరిసరాలను బట్టి జీవులలో మంచి లక్షణాలు వ్యక్తీకరించబడతాయి.

ప్రశ్న 11.
రెండు విషమయుగ్మజ జనకుల మధ్య సంకరణం జరిగింది. రెండు లోకస్లు సహలగ్నమై ఉన్నట్లయితే ద్విసంకర సంకరణలోని F, తరంలో దృశ్యరూప లక్షణాల వితరణ ఎలా ఉంటుంది ?
జవాబు:
ఒక క్రోమోసోమై 2 లేక ఎక్కువ జన్యువులు లంకెపడి ఉండటాన్ని సహలగ్నత అంటారు. ఇవి క్రోమోసోమ్పై దగ్గరగా ఉన్నప్పుడు, అవి లంకెపడి అనువంశికంగా సంక్రమిస్తాయి.
ఉదా : ద్విసంకర సంకరణంలో F₁ తరంలో దృశ్యరూప లక్షణాలు =

ప్రశ్న 12.
బఠాణీ మొక్కలో పొడవు లక్షణము (T), పొట్టి లక్షణం (t) పై మరియు ఊదారంగు పుష్పాలు (V) తెలుపు రంగు పుష్పాల (v) పై బహిర్గతత్వమును చూపును. పొడవు మరియు ఊదారంగు పుష్పాలు కల మొక్కను పొట్టి మరియు తెలుపు రంగు పుష్పాలు కల మొక్కతో పరాగసంపర్కం జరిపినప్పుడు, వివిధ దృశ్యరూప సమూహాలు ఏర్పడినవి అవి ఈ క్రింది విధంగా ఉన్నవి.
పొడవు, ఊదా = 138
పొడవు, తెలుపు = 132
పొట్టి, ఊదా = 136
పొట్టి, ఊదా = 128
జనకుల జన్యు రూపాలు, 4 సంతతుల జన్యు రూపాలు తెల్పండి.
జవాబు:

దీనిని ద్విసంకర పరీక్షా సంకరణము అంటారు.

ప్రశ్న 13.
జన్యు సంబంధ విషయాలు పరంగా క్రోమోసోమ్లు, జన్యువులు ఏవిధంగా సారూప్యతను చూపుతాయి ?
జవాబు:

1. క్రోమోసోములు, జన్యువులు జంటలుగా ఉంటాయి.
2. సంయోగబీజాలు ఏర్పడే సమయంలో పృ ష్కరణచెంది జంటలోని ఒకటి మాత్రమే ఒక సంయోగబీజంలో ప్రవేశిస్తుంది.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 2nd Year Botany Study Material 8th Lesson వైరస్లు Textbook Questions and Answers.

AP Inter 2nd Year Botany Study Material 8th Lesson వైరస్లు

అతి స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
T ఫాజ్ ఆకారం ఏమిటి ? దానిలోని జన్యు పదార్థాన్ని తెలపండి.
జవాబు:
తోకకప్ప ఆకారము. దానిలోని జన్యు పదార్థము 2 పోచల DNA.

ప్రశ్న 2.
విరులెంట్ ఫాజ్లు అంటే ఏమిటి ? ఉదాహరణ ఇవ్వండి.
జవాబు:
T- సరిసంఖ్య ఫాజ్లు, ఎ.కోలై అనే బాక్టీరియమ్లపై దాడిచేసి కణాలను విచ్ఛిన్నం చేస్తాయి. వీటిని విరులెంట్ ఫాజ్లు అంటారు. ఉదా : బాక్టీరియోఫాజ్.

ప్రశ్న 3.
లైసోజైమ్ అంటే ఏమిటి ? దాని విధి ఏమిటి ?
జవాబు:
లైసోజైమ్ ఒక వైరల్ ఎన్జైమ్. ఇది బాక్టీరియల్ కణ కవచాన్ని కరిగించి, కొత్తగా ఉత్పత్తి చేసుకున్న ఫాజ్ రేణువుల విడుదల అవటానికి తోడ్పడుతుంది.

ప్రశ్న 4.
వైరస్లకు సంబంధించి ‘విచ్ఛిన్నం’, ‘పగిలే పరిమాణం’ లను నిర్వచించండి. అతిథేయి కణాలపై వాటి ప్రభావం ఏమిటి ?
జవాబు:
విచ్ఛిన్నము : బాక్టీరియల్ కణ కవచం కరిగి, కొత్తగా ఉత్పత్తి అయిన విరియన్లు విడుదల కావడంను విచ్ఛిన్నము అంటారు. పగిలే పరిమాణము : సంక్రమణకు గురి అయిన ఒక అతిథేయి కణం నుంచి నూతనంగా సంశ్లేషణ చెంది విడుదలయ్యే విరియన్ల సంఖ్యను పగిలే పరిమాణము అంటారు. దీనివల్ల అతిథేయి కణాలు నశిస్తాయి.

ప్రశ్న 5.
ప్రొఫాజ్లు అంటే ఏమిటి ?
జవాబు:
కొన్ని బాక్టీరియోఫాజ్ల DNA బాక్టీరియమ్లోనికి ప్రవేశించి, దాని DNA తో కలిసిపోయి ఉంటుంది. వాటిని ప్రొఫాజ్లు అంటారు.

ప్రశ్న 6.
‘టెంపరేట్ ఫాజ్’ లు అంటే ఏమిటి ? ఒక ఉదాహరణ ఇవ్వండి.
జవాబు:
కొన్ని బాక్టీరియో ఫాజ్ల DNA, బాక్టీరియమ్లోకి ప్రవేశించి, దాని DNA తో కలిసిపోయి కొంతకాలం పాటు దానితోపాటు ప్రతికృతి చెందుతుంది. వాటిని టెంపరేట్ ఫాజ్లు అంటారు. ఉదా : కోలైఫాజ్ లామ్డా.

ప్రశ్న 7.
విరులెంట్ ఫాజ్లు, టెంపరేట్ ఫాజ్ల మధ్య భేదాలను తెలపండి. [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:
విరులెంట్ ఫాజ్లు

1. బాక్టీరియమ్ కణాలను విచ్ఛిన్నం చేస్తాయి.
2. ఇవి లైటిక్ చక్రంను ప్రదర్శిస్తాయి.
3. T-సరిసంఖ్యగల బాక్టీరియోఫాజ్లు ఉదా : లాంబ్దాషాజ్

టెంపరేట్ ఫాజ్లు

1. బాక్టీరియమ్ DNAతో కలసిపోయి కొంతకాలం పాటు దానితో పాటు ప్రతికృతి చెందుతుంది.
2. ఇవి లైసోజెనిక్ చక్రాన్ని ప్రదర్శిస్తాయి.

ప్రశ్న 8.
TMV ఆకారము ఏమిటి ? దానిలోని జన్యుపదార్థము ఏది ? [T.S. Mar. ’16 ’15]
జవాబు:
TMV దండాకారంలో ఉంటుంది. దానిలోని జన్యుపదార్థము RNA.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
ICTV అంటే ఏమిటి ? వైరస్ల ను నామీకరణం చేసే విధానం ఏమిటి ?
జవాబు:
ఇంటర్నేషనల్ కమిటీ ఆన్ టాక్సానమీ ఆఫ్ వైరసెస్ (ICTV] వైరస్ల నామీకరణ, వర్గీకరణకు సంబంధించిన నిబంధనలను నియంత్రిస్తుంది. ICTV పథకంలో మూడు వర్గీకరణ స్థాయిలు ఉన్నాయి – కుటుంబము, ప్రజాతి మరియు జాతి. కుటుంబము పేరు ‘విరిడే’ అను పదంతో అంతమవుతుంది. ప్రజాతి నామము వైరస్ ను, జాతి నామము వాటి స్వభావాన్ని వర్ణిస్తూ సాధారణ ఆంగ్లంలో వ్యక్తపరచబడతాయి. వైరస్ల నామీకరణ అవి కలుగజేసే వ్యాధులను బట్టి ఉంటుంది. ఉదా : పోలియో వైరస్. ICTV పద్ధతి ద్వారా మానవులలో AIDS ను కలుగజేసే వైరసన్ను కుటుంబం : రిట్రోవిరిడే, ప్రజాతి లెంటి వైరస్, జాతి : హ్యూమన్ ఇమ్యూన్ డెఫిసియన్సీ వైరస్ గా వర్గీకరించవచ్చు.

ప్రశ్న 2.
వైరస్ల రసాయన నిర్మాణాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
అన్ని వైరస్లు రెండు ప్రాథమిక అంశాలను కలిగి ఉంటాయి. అవి : జీనోమ్ను ఏర్పరిచే కేంద్రంగా ఉన్న ఒక కేంద్రకామ్లము, దానిని ఆవరించి ఉన్న కాప్సిడ్ అనే ప్రోటీన్ తొడుగు. కాప్సిడ్ వైరస్కు ఆకారాన్ని ఇస్తుంది, జీనోమ్కు రక్షణనిస్తుంది. కాప్సిడ్లోని ఉప ప్రమాణాలను కాప్సోమియర్లు అంటారు. వైరస్ జన్యు సమాచారాన్ని రెండు పోగుల DNA లేదా ఒక పోగు DNA రూపంలో కలిగి ఉంటుంది. మొక్కలను ఆశించే వైరస్లలో ఒక పోగు గల RNA, జంతువులను ఆశించే వైరస్లలో 2 పోగులు DNA ఉంటాయి. బాక్టీరియోఫాజ్లలో 2 పోగుల DNA ఉంటుంది. అనేక వైరస్లు, ఒక కేంద్రకామ్లపు అణువును కలిగి ఉంటాయి. కాని కొన్ని వైరస్లు ఒకటి కంటే ఎక్కువ కలిగి ఉంటాయి.
ఉదా : HIV లో రెండు సారూప్యత గల RNA అణువులు ఉంటాయి.

ప్రశ్న 3.
TMV నిర్మాణాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
ఇది దండాకార వైరస్. ఇది సుమారుగా 300 nm పొడవు, 18 nm వ్యాసంతో, 39 x10° డాల్టన్ల అణుభారంతో ఉంటుంది. కాప్సిస్లో 2130 ఉప ప్రమాణాలైన కాప్సోమియర్లు ఉంటాయి. ఇవి మధ్యలో 4 nm తో బోలుగా ఉన్న ప్రదేశాన్ని చుట్టి సర్పిల క్రమంలో ఉంటాయి. ప్రతి కాప్సోమియర్ 158 అమైనో ఆమ్లాలతో కూడిన ఒక పాలిపెప్టైడ్ గొలుసు ఉంటుంది. కాప్సిడ్ లోపల, 6500 న్యూక్లియోటైడ్లు కలిగిన ఒకే పోగు గల RNA సర్పిలాకారంలో చుట్టుకొని ఉంటుంది.

ప్రశ్న 4.
T- సరిసంఖ్య గల బాక్టీరియోఫాజ్ల నిర్మాణాన్ని వివరించండి. [A.P. Mar. ’17 May ’14]
జవాబు:
పొగాకు మొజాయిక్ వైరస్ – సర్పిలాకార సౌష్ఠవం
బాక్టీరియమ్లపై దాడిచేయు వైరస్లను బాక్టీరియో ఫాజ్లు అంటారు. వీటిని ట్వార్ట్ అనువారు కనుగొన్నారు. ఇవి తోకకప్ప ఆకారంలో, తల మరియు తోక అను భాగాలను కలిగి ఉంటుంది. తలభాగము షడ్భుజాకారంలో సుమారు 65 × 95 ల పరిమాణంలో ఉంటుంది. తల పై భాగము షడ్భుజాకారంలో ఉన్న పిరమిడ్ లా ఉంటుంది. తల భాగమును ఆవరించిన ఉన్న ప్రోటీను తొడుగులో అనేక కాప్సోమియర్లు (ఒక ప్రోటీను నిర్మితమైన) ఉంటాయి. తల కాప్సిడ్ లోపల రెండు పోగుల DNA అనేక ముడతలు పడి ఉంటుంది.

తోక భాగము పొడవుగా, గొట్టంలా ఉండి, చివర వాలుఫలకము (ఆధార ఫలకము) వరకు ఉంటుంది. తోక భాగంను ఆవరించి ఉన్న కాప్సిడ్ 144 కాప్సోమియర్లు 24 వలయాలలో, వలయానికి 6 చొప్పున అమరి ఉంటాయి. తల తోకభాగమును కలుపుతూ కాలర్ ఉంటుంది. దానికి విధి తెలియదు. తోక చివర ఒక ఆధార ఫలకము (షడ్భుజాకారము) దాని ప్రతి మూల నుండి తోకపిన్నులు, తోకపోచలు ఏర్పడి ఉంటాయి. తోకపోచలు వైరస్, అతిథేయి కణానికి అంటిపెట్టు కోవడంలో సహాయపడతాయి.

ప్రశ్న 5.
కొన్ని వైరస్లకు సంబంధించి లైటిక్ చక్రాన్ని వివరించండి.
జవాబు:
T- సరిసంఖ్య గల ఫాజ్లు ఎ.కోలై (E.coli) అనే బాక్టీరియమ్లపై దాడిచేసి కణాలను విచ్ఛిన్నం చేస్తాయి. వీటిని విరులెంట్ ఫాజ్లు అని అంటారు. ఇవి లైటిక్ చక్రాన్ని చూపుతాయి. ఇది 5 దశలుగా జరుగుతుంది. అవి : అంటిపెట్టుకొనుట, ప్రవేశం, జీవ సంశ్లేషణ పరిపక్వత, విడుదల.
1) అంటిపెట్టుకొనుట : ఫాజ్లు తోక పోచలతో బాక్టీరియల్ కణ కవచం మీద సంపూరక గ్రహీత స్థానాల వద్ద అంటి పెట్టుకుంటాయి.

2) ప్రవేశము : ఫాజ్ తోక తొడుగు సంకోచించడం వల్ల తోక కేంద్రభాగము బాక్టీరియమ్ల కణ కవచం ద్వారా లోనికి చొచ్చుకుపోతుంది. తోక కొనభాగం ప్లాస్మా త్వచాన్ని చేరేసరికి బాక్టీరియోఫాజ్, తలభాగం నుంచి తోక మధ్యభాగం ద్వారా, ప్లాస్మా త్వచం ద్వారా ప్రయాణిస్తూ బాక్టీరియమ్ల కణం లోకి ప్రవేశిస్తుంది. ఫాజ్ కాప్సిడ్ బాక్టీరియమ్ కణం వెలుపల ఉండిపోతుంది. దీనిని ఘోస్ట్ అంటారు. కావున ఫాజ్ రేణువు ఉపబాహ్య చర్మ సిరంజి వలె పనిచేస్తూ, DNA ను బాక్టీరియమ్ కణంలోకి చొప్పిస్తుంది.

3) జీవ సంశ్లేషణ : ఫాజ్ DNA ఆతిథేయి కణంలోకి కణద్రవ్యంలోకి చేరిన తరువాత ఆతిథేయి కణ యాంత్రికాన్ని ఉపయోగించుకొని అనేక ఫాజ్ DNA నకళ్ళు, కాప్సిడ్ ప్రొటీన్లు ఎన్ఎమ్ల సంశ్లేషణ చెందుతాయి.

4) పరిపక్వత : ఫాజ్ DNA, కాప్సిడ్లు కూర్చి పూర్తి విరియన్లు ఏర్పడతాయి. వైరస్చే సంక్రమణ జరిగే కణంలో ముదిరిన వైరస్ కనిపించే వరకు మధ్య కాలాన్ని గుప్తదశ అంటారు.

5) విడుదల : ఆతిథేయి కణ ప్లాస్మాత్వచం, ఆ కణంలోనే సంశ్లేషణ చెందే లైసోజైమ్ అనే ఒక ఎన్జైమ్చే కరిగించబడి, బాక్టీరియల్ కణకవచం పగిలిపోయి, కొత్తగా ఉత్పత్తి అయిన విరియన్లు విడుదల అవుతాయి.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
వైరస్ల ఆవిష్కరణ, నిర్మాణాత్మక సంవిధానాన్ని గూర్చి రాయండి.
జవాబు:
ఆవిష్కరణ : మొట్టమొదట, రష్యన్ పెథాలజిస్ట్ డిమిత్రి ఐవనోస్కీ పొగాకు మొజాయిక్ వ్యాధి గురించి అధ్యయనం జరుపుతూ, వ్యాధిగ్రస్త, పొగాకు ఆకుల రసాన్ని బాక్టీరియమ్ల వడపోత పరికరం ద్వారా గాలనం జరిపి, ఆ రసాన్ని ఆరోగ్యవంతమైన పత్రాలపై రుద్దిన, వాటిలో మొజాయిక్ వ్యాధి చిహ్నాలు అభివృద్ధి చెందడాన్ని గుర్తించాడు. ఆ ద్రవంలో ఏ సూక్ష్మజీవి చూడనప్పటికి, ఐవనోస్కీ ఒక గాలనీయ కారకం వ్యాధికి కారణమై ఉంటుందని అన్నారు.

మార్టినస్ బైజరింక్, ఐవనోస్కీ ప్రయోగాలను పునఃప్రయోగించి, వ్యాధిని కలిగించే కారకాన్ని సజీవ సంక్రామిక ద్రవం’ అని అంటారు.

డబ్ల్యు. ఎమ్. స్టాన్లీ (1935) ద్రవాన్ని శుద్ధిచేసి పొగాకులో మొజాయిక్ తెగులును కలిగించే వైరస్ ను స్ఫటికీకరించవచ్చని ప్రకటించి, దానికి TMV అని పేరు పెట్టారు.

ఫ్రెంకెల్ కమ్రాట్ (1956) TMV లో జన్యు పదార్థం RNA అని నిర్ధారణ చేసాడు.

నిర్మాణము : వైరస్ల పరిమాణం 300 nm నుండి పార్వో వైరస్లలో వలె 20 nm వరకు ఉంటుంది.

అన్ని వైరస్లు రెండు ప్రాథమిక అంశాలను కలిగి ఉంటాయి. అవి : జీనోము ఏర్పరిచే కేంద్రంగా ఉన్న ఒక కేంద్రకామ్లము, దానిని ఆవరించి ఉన్న కాప్సిడ్ అనే ప్రోటీను తొడుగు. కాప్సిడ్ వైరస్కు ఆకారాన్ని ఇస్తుంది, జీనోమ్కు రక్షణనిస్తుంది. కాప్సిడ్లోని ఉప ప్రమాణాలను కాప్సోమియర్లు అంటారు. వైరస్ జన్యు సమాచారాన్ని రెండు పోగుల DNA లేదా ఒక పోగు DNA రూపంలో కలిగి ఉంటుంది. మొక్కలను ఆశించే వైరస్లలో ఒక పోగు గల RNA, జంతువులను ఆశించే వైరస్లలో 2 పోగుల DNA ఉంటాయి. బాక్టీరియోఫాజ్లలో 2 పోగుల DNA ఉంటుంది. అనేక వైరస్లు, ఒక కేంద్రకామ్లపు అణువును కలిగి ఉంటాయి. కాని కొన్ని వైరస్లు ఒకటి కంటే ఎక్కువ కలిగి ఉంటాయి. ఉదా : HIV లో రెండు సారూప్యత గల RNA అణువులు ఉంటాయి.

ఆకారము :
a) సర్పిల వైరస్లు : ఇవి పొడవుగా దండాల వలె ఉంటాయి. ఉదా : రేబిస్ వైరస్, TMV.

b) బహుభుజాకృతి : ఇవి బహుతలాల్లో ఉంటాయి.
ఉదా : హెర్పిస్ సింప్లెక్స్, పోలియో వైరస్.

c) ఆచ్ఛాదిత వైరస్లు : కాప్సిడ్ ఒక ఆచ్ఛాదనతో ఆవరింపబడి ఉంటుంది. ఉదా : ఇన్ఫ్లుయెంజా వైరస్. d) సంక్లిష్ట వైరస్లు : బాక్టీరియమ్లను ఆశించే వైరస్లు సంక్లిష్ట నిర్మాణంలో ఉంటాయి.
ఉదా : బాక్టీరియోఫాజ్లు తల భాగంలో బహుభుజి సౌష్టవంను, తోకభాగంలో సర్పిలాకార సౌష్టవంను చూపుతాయి.

ప్రశ్న 2.
వైరస్ల వృద్ధి విధానాన్ని వర్ణించండి.
జవాబు:
ఫాజ్లు రెండు ప్రత్యామ్నాయ యాంత్రికాల ద్వారా వృద్ధి చెందుతాయి. అవి : లైటిక్ చక్రం, లైసోజెనిక్ చక్రం.

లైటిక్ చక్రము : T- సరిసంఖ్య గల ఫాజ్లు ఎ.కోలై (E.coli) అనే బాక్టీరియమ్లపై దాడిచేసి కణాలను విచ్ఛిన్నం చేస్తాయి. వీటిని విరులెంట్ ఫాజ్లు అని అంటారు. ఇవి లైటిక్ చక్రాన్ని చూపుతాయి. ఇది 5 దశలుగా జరుగుతుంది. అవి : అంటి పెట్టుకొనుట, ప్రవేశం, జీవ సంశ్లేషణ పరిపక్వత, విడుదల.

1) అంటిపెట్టుకొనుట : ఫాజ్లు తోక పోచలతో బాక్టీరియమ్లు కణ కవచం మీద సంపూరక గ్రహీత స్థానాల వద్ద అంటి పెట్టుకుంటాయి.

2) ప్రవేశము : ఫాజ్ తోక తొడుగు సంకోచించడం వల్ల తోక కేంద్రభాగము బాక్టీరియమ్ల కణకవచం ద్వారా లోనికి చొచ్చుకుపోతుంది. తోక కొనభాగం ప్లాస్మాత్వచాన్ని చేరేసరికి బాక్టీరియోఫాజ్, తలభాగం నుంచి తోక మధ్యభాగం ద్వారా, ప్లాస్మా త్వచం ద్వారా ప్రయాణిస్తూ బాక్టీరియమ్ల కణం లోనికి ప్రవేశిస్తుంది. ఫాజ్ కాప్సిడ్ బాక్టీరియమ్ కణం వెలుపల ఉండిపోతుంది. దీనిని ఘోస్ట్ అంటారు. కావున ఫాజ్ రేణువు ఉపబాహ్య చర్మ సిరంజి వలె పనిచేస్తూ, DNA ను బాక్టీరియల్ కణంలోకి చొప్పిస్తుంది.

3) జీవ సంశ్లేషణ : ఫాజ్ DNA ఆతిథేయి కణంలోకి కణద్రవ్యంలోకి చేరిన తరువాత ఆతిథేయి కణ యాంత్రికాన్ని ఉపయోగించుకొని అనేక ఫాజ్ DNA నకళ్ళు, కాప్సిడ్ ప్రొటీన్లు ఎన్జైమ్ల సంశ్లేషణ చెందుతాయి.

4) పరిపక్వత : ఫాజ్ DNA, కాప్సిడ్లు కూర్చి పూర్తి విరియన్లు ఏర్పడతాయి. వైరస్చే సంక్రమణ జరిగే కణంలో ముదిరిన వైరస్ కనిపించే వరకు మధ్య కాలాన్ని గుప్తదశ అంటారు.

5) విడుదల : ఆతిథేయి కణ ప్లాస్మాత్వచం, ఆ కణంలోనే సంశ్లేషణ చెందే లైసోజైమ్ అనే ఒక ఎన్ఎమ్చే కరిగించబడి, బాక్టీరియల్ కణ కవచం పగిలిపోయి, కొత్తగా ఉత్పత్తి అయిన విరియన్లు విడుదల అవుతాయి.

లైసోజెనిక్ చక్రము : కొన్ని లామ్గాఫాజ్లు (1) వృద్ధి చెందేటప్పుడు ఆతిథేయికణం విచ్ఛిన్నం చెందడం గానీ, నాశనం గాని జరుగదు. దీనికి బదులు ఫాజ్ DNA, ఎ.కోలై కణంలోకి ప్రవేశించాక వలయాకార బాక్టీరియల్ DNA తో సమాకలితమై, దానిలో ఒక భాగమై గుప్తంగా ఉండిపోతుంది. దానిని ప్రోఫాజ్ అంటారు. బాక్టీరియమ్ జన్యు పదార్థము ప్రతికృతి జరిగిన ప్రతిసారి ప్రోఫాజ్ కూడ ప్రతికృతి చెందుతుంది. తర్వాత సంతతి కణాలలో ప్రోఫాజ్ గుప్తంగా ఉండిపోతుంది. కొన్ని యాదృచ్ఛిక సంఘటనలలో లేదా ఆతిథేయి కణం అతినీలలోహిత కాంతికి గాని, లేదా కొన్ని రసాయనాల ప్రభావానికి గురి అయినప్పుడు ఫాజ్ DNA బాక్టీరియల్ జన్యు పదార్థం నుండి తెగిపోయి లైటిక్ చక్రం ఆరంభానికి దారితీస్తుంది. ఈ సమయంలో ప్రోఫాజ్లలోనికి అదనపు DNA చేరి, అవి మరల వేరొక బాక్టీరియమ్లపై దాడిచేసినప్పుడు, అదనపు DNA ముక్కలు ఆ బాక్టీరియల్ కణాలలో కనిపిస్తాయి.

అభ్యాసాలు

ప్రశ్న 1.
వైరస్ల వృద్ధిని గురించి చర్చించేటప్పుడు, వైరాలజిస్టులు ఈ విధానాన్ని ప్రత్యుత్పత్తి అనడం కంటే ప్రతికృతి అని పిలవడానికి మొగ్గు చూపుతారు. ఎందుకు ?
జవాబు:
వైరస్లు అవి దాడిచేసే ఆతిథేయికణాల జీవక్రియా యంత్రాంగాన్ని ఉపయోగించుకుని మాత్రమే వృద్ధి చెందుతాయి. కావున వైరస్ వృద్ధిని ప్రతికృతి అని అంటారు.

ప్రశ్న 2.
ప్రజారోగ్య నిర్వహణలో, బాక్టీరియమ్ల వ్యాధులను ఎదుర్కొనడానికి చికిత్సా విధానాన్ని అనుసరిస్తారు. వైరల్ వ్యాధులకు ఆచరించబడే సాధారణ ప్రజారోగ్య చికిత్స విధాన స్వభావం ఏమిటో ఊహించగలరా ? మీ జవాబును బలపరచడానికి ఎలాంటి ఉదాహరణ చూపుతారు ?
జవాబు:
“Prevention is better than cure” – AIDS – HIV.

Andhra Pradesh BIEAP AP Inter 2nd Year Botany Study Material 7th Lesson బ్యాక్టీరియమ్లు Textbook Questions and Answers.

AP Inter 2nd Year Botany Study Material 7th Lesson బ్యాక్టీరియమ్లు

అతి స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
సూక్ష్మజీవుల ఉనికి గురించి క్లుప్తంగా వ్రాయండి. [T.S. Mar. ’17]
జవాబు:
సూక్ష్మజీవులు విస్తారమైన సంఖ్యలో ప్రతిచోట ఉండి, సర్వాంతర్యాములుగా వర్ణించబడ్డాయి. వీటిలో బాక్టీరియమ్లు మృత్తిక, గాలి, నీరు, జీవరాశుల దేహాలపైన లేదా దేహాల లోపల ఉంటాయి. ఇది వివిధ రకాల ఆహార పదార్థాలలోను, అతిశీతల ఉష్ణ, జలాభావ పరిస్థితులను తట్టుకుని జీవిస్తాయి.

ప్రశ్న 2.
సూక్ష్మజీవ శాస్త్రాన్ని నిర్వచించండి.
జవాబు:
మామూలుగా కంటికి కనిపించనంత చిన్నగా ఉండే సూక్ష్మజీవరాశులను శాస్త్రీయ అధ్యయనం చేసే ఒక జీవశాస్త్ర శాఖను సూక్ష్మజీవశాస్త్రము అంటారు. ఉదా: బాక్టీరియా, వైరస్లు.

ప్రశ్న 3.
మానవుని పేగుల్లో సాధారణంగా నివసించే బాక్టీరియమ్ ఏది ? దానిని జీవసాంకేతికశాస్త్రంలో ఎలా ఉపయోగిస్తారు ?
జవాబు:
ఎశ్చరీషియా కోలై, దీనిని జీవసాంకేతికశాస్త్రంలో ఇన్సులిన్ హార్మోను ఉత్పత్తికి ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 4. బహురూప బాక్టీరియమ్లు అంటే ఏమిటి ? ఉదాహరణ ఇవ్వండి. [Mar. ’14]
జవాబు:
వాతావరణ పరిస్థితి, లభ్యమయ్యే పోషకాలను బట్టి తరచు తన ఆకారంను మార్చుకునే బాక్టీరియమ్లను బహురూప బాక్టీరియమ్లు అంటారు. ఉదా : అసిటోబాక్టర్

ప్రశ్న 5.
లైంగిక పైలస్ అంటే ఏమిటి ? వాటి విధిని తెలపండి.
జవాబు:
సంయుగ్మం జరగటానికి అవసరమైన ఒక ప్రత్యేక సంయుగ్మ పరికరము. ఇది రెండు సంయుగ్మ కణాలను దగ్గరకు చేరుస్తుంది. తదుపరి ప్రతికృతి చెందిన DNA నకలు పైలస్ నుండి ఏర్పడిన వంతెన ద్వారా గ్రహీతకణంలోకి చేరుతుంది.

ప్రశ్న 6.
జీనోఫోర్ అంటే ఏమిటి ?
జవాబు:
బాక్టీరియమ్లోని వలయాకార, ద్వంద్వ పోచయుత DNA (ప్రధాన జన్యుపదార్ధము)ను జీనోఫోర్ లేక బాక్టీరియల్ క్రోమోసోమ్ అంటారు.

ప్రశ్న 7.
ప్లాస్మిడ్ అంటే ఏమిటి ? దాని ప్రాముఖ్యత ఏమిటి ?
జవాబు:
బాక్టీరియల్ క్రోమోసోమ్క అదనంగా, బాక్టీరియమ్లలో ఉండే చిన్న వలయాకార, రెండుషోగుల DNA అణువును ప్లాస్మిడ్ అంటారు. వీటిని ఆధునిక జెనిటిక్ ఇంజనీరింగ్ సాంకేతికతలో వాహకాలుగా ఉపయోగిస్తారు.

ప్రశ్న 8.
సంయుగ్మం అంటే ఏమిటి ? దాన్ని ఎవరు, జీవిలో కనుక్కొన్నారు ? [A.P. Mar. ’17]
జవాబు:
రెండు బాక్టీరియమ్ కణాలు పరస్పరం తాకుట వల్ల జరిగే జన్యుపదార్థ మార్పిడిని సంయుగ్మము అంటారు. దీనిని 1946లో లెడర్బర్గ్ మరియు టాటమ్లు ఎశ్చరీషియా కోలైలో పరిశీలించారు.

ప్రశ్న 9.
జన్యు పరివర్తన అంటే ఏమిటి ? దాన్ని ఎవరు ఏ జీవిలో కనుక్కొన్నారు ?
జవాబు:
నగ్న DNA ఖండితాలను పరిసర వాతావరణం నుంచి స్వీకరించి, గ్రహీత కణంలో దాని జన్యు సమాచారం వ్యక్తమవడంను జన్యుపరివర్తన అంటారు. దీనిని ఫ్రెడిరిక్ గ్రిఫిత్ (1928) అనువారు స్ట్రెప్టోకోకస్ న్యిమోనియేలో కనుక్కొన్నాడు.

ప్రశ్న 10.
జన్యువహనం అంటే ఏమిటి ? దాన్ని ఎవరు ఏ జీవిలో కనుక్కొన్నారు ? [A.P. Mar. ’16]
జవాబు:
బాక్టీరియోఫాజ్ ద్వారా జన్యు పదార్థం ఒక బాక్టీరియమ్ నుండి వేరొక బాక్టీరియమ్క బదిలీ చెందడాన్ని జన్యువహనం అంటారు. దీనిని లెడర్ బర్గ్, జిండర్లు (1951) సాల్మోనెల్లా టైఫిమ్యూరియర్లో కనుక్కొన్నారు.

స్వల్ప సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
స్వరూపం ఆధారంగా బాక్టీరియమ్లను ఏవిధంగా వర్గీకరించవచ్చు ?
జవాబు:
బాక్టీరియమ్ల స్వరూపంను బట్టి 4 రకాలుగా వర్గీకరించారు. అవి
1) కోకై : గోళాకార బాక్టీరియమ్. కణాల సంఖ్య, వాటి అమరికను బట్టి, కొకైలో ఆరు రకాలు కలవు. అవి :
a) మోనోకోకస్ : ఒక విడి గోళాకార కణము.
b) డిప్లోకోకస్ : ఒక జత గోళాకార కణాలు.
c) టెట్రాకోకస్ : నాలుగు కణాల గుంపు.
d) స్ట్రెప్టోకోకస్ : ఒక వరుసలో అమరి ఉండే గొలుసు వంటి కణాలు.
e) స్టాఫిలోకోకస్ : గుత్తులుగా ఏర్పడిన కణాలు.
f) సార్సినా : 8 కణాలతో, ఘనాకారంలో అమరి ఉండేవి.

2) బాసిల్లస్ : దండాకార బాక్టీరియమ్. ఇవి
a) మోనోబాసిల్లస్ : ఒంటరిగా ఉండి సాగి ఉన్న కణము.
b) డిప్లోబాసిల్లస్ : ఒక జత దండాకార కణాలు.
c) స్ట్రెప్టో బాసిల్లస్ : గొలుసులా ఉన్న దండాకార కణాలు.

3) స్పైరిల్లమ్ : ఒక స్పష్టమైన సర్పిలాకారము. ఇది సన్నని పొడవైన కార్క్, స్క్రూ ఆకారంలా (స్పైరోకీట్స్) ఉండవచ్చు.

4) విబ్రియో : కామా ఆకారంలో ఉన్న కణము.

ప్రశ్న 2.
కశాభాల సంఖ్య, వాటి అమరికలను బట్టి బాక్టీరియమ్లను ఏవిధంగా వర్గీకరించారు ?
జవాబు:
కశాభాల సంఖ్య, వాటి అమరికలను బట్టి బాక్టీరియమ్లను 4 రకాలుగా వర్గీకరించారు. అవి :
1) ఏకతంతుకం : ఒకే ఒక ధృవ కశాభం ఉంటుంది.
2) ద్విధృవ తంతుకం : కణానికి ప్రతి కొనలో ఒక కశాభం ఉంటుంది.
3) బహుతంతుకం : కణానికి ఒక ధృవం వద్ద రెండు లేదా ఎక్కువ కశాభాలు ఉంటాయి.
4) పరితంతుకం : కశాభాలు కణం ఉపరితలం అంతటా విస్తరించి ఉంటాయి.

ప్రశ్న 3.
శక్తి, కార్బన్ మూలాల ఆధారంగా బాక్టీరియమ్లలో పోషణ సముదాయాలు ఏవి ? [A.P. Mar. ’15]
జవాబు:
శక్తి, కార్బన్ మూలాల ఆధారంగా బాక్టీరియమ్లలో 4 పోషణ సముదాయాలు కలవు. అవి
1) కాంతి స్వయం పోషితాలు : ఇవి సూర్యరశ్మి నుండి శక్తిని, వాతావరణలోని CO2 నుండి కార్బన్ ను పొందుతాయి. ఉదా : పర్పుల్ సల్ఫర్ బాక్టీరియా – క్రొమాషియమ్
గ్రీన్ సల్ఫర్ బాక్టీరియా – క్లోరోబియమ్

2) రసాయన స్వయంపోషితాలు : ఇవి అసేంద్రియ పదార్థాల ఆక్సీకరణంద్వారా శక్తిని, వాతావరణంలోని CO2, నుండి కార్బన్ను పొందుతాయి.
ఉదా :
a) సల్ఫర్ బాక్టీరియా – బెగియోటా ఇది H₂S ను ఆక్సీకరణంచేసి S ను విడుదల చేస్తుంది.
b) నత్రీకరణ బాక్టీరియా – నైట్రోసోమానస్ : ఇది అమ్మోనియాను నైట్రైటులుగాను
నైట్రోబాక్టర్ : ఇది నైట్రైటులను నైట్రేటులుగా ఆక్సీకరణం చేస్తాయి.

3) కాంతిపర పోషితాలు : ఇవి కాంతి నుంచి శక్తిని, సేంద్రియ పదార్థాల నుండి కార్బన్ను పొందుతాయి. ఉదా : పర్పుల్ నాన్. సల్ఫర్ బాక్టీరియా – రోడోస్పైరిల్లమ్, రోడోమైక్రోఖియమ్, రోడోసూడోమోనాస్,

4) రసాయన పరపోషితాలు : ఇవి శక్తిని, కార్బన్ను సేంద్రియ పదార్థాలనుంచి పొందుతాయి. ఇవి 2 రకాలు
a) పూతికాహారులు ఇవి నిర్జీవ సేంద్రియ పదార్థాలపై పెరుగుతాయి.
b) పరాన్న జీవులు – అతిథేయి నుండి పోషకాలను గ్రహిస్తూ, వాటిలో వ్యాధులను కలుగచేస్తాయి.
ఉదా : జాంథోమోనాస్, సాల్మోనెల్లా.

ప్రశ్న 4.
బాక్టీరియమ్లలోని సంయుగ్మాన్ని గురించి వివరించండి.
జవాబు:
రెండు సజీవ బాక్టీరియమ్లు పరస్పరం తాకుట వల్ల జరిగే జన్యు పదార్థ మార్పిడిని సంయుగ్మము అంటారు. దీనిని 1946లో లెడర్ బర్గ్, టాటమ్లు, ఎశ్చరీషియా కోలైలో పరిశీలించారు.

ఎ. కోలైలో కొన్ని కణాలలో ప్రధాన జన్యుపదార్థంతోపాటు, చిన్న వలయాకార DNA ఉంటుంది. దానిని ప్లాస్మిడ్ అంటారు. ప్లాస్మిడ్ కల కణాలను దాతకణాలు లేదా F⁺ కణములు అని అంటారు. ప్లాస్మిడ్ లేని కణాలను గ్రహీతకణములు లేదా F^– కణములు అని అంటారు. సంయుగ్మం సమయంలో దాతకణము పైలస్ ను ఏర్పరిచి F^– అనే గ్రహీత కణంతో అంటి పెట్టుకుంటుంది. వెంటనే పైలస్ పొట్టిదై 2 బాక్టీరియమ్ కణాలను దగ్గరకు చేరుస్తుంది. తరువాత F⁺ ప్లాస్మిడ్ ప్రతికృతి చెందిన DNA నకలు, పైలస్ నుంచి ఏర్పడిన వంతెన ద్వారా గ్రహీత కణంలోకి చేరుతుంది. ఫలితంగా F^– కణము F⁺ కణంగా మారుతుంది. తర్వాత రెండు కణాలు విడిపోతాయి.

దీర్ఘ సమాధాన ప్రశ్నలు

ప్రశ్న 1.
బాక్టీరియమ్లలో జరిగే వివిధ రకాల లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తి పద్ధతులను వివరించండి.
జవాబు:
బాక్టీరియమ్లలో నిజమైన లైంగిక ప్రత్యుత్పత్తి లేదు. కాని జన్యుపదార్థ వినిమయము మూడు విధాలుగా జరుగుతుంది.
అవి :
1) సంయుగ్మము : రెండు సజీవ బాక్టీరియమ్లు పరస్పరం తాకుట వల్ల జరిగే జన్యు పదార్థ మార్పిడిని సంయుగ్మము అంటారు. దీనిని 1946లో లెడర్బర్గ్, టాటమ్లు, ఎశ్చరీషియా కోలైలో పరిశీలించారు.

ఎ.కోలైలో కొన్ని కణాలలో ప్రధాన జన్యుపదార్థంతోపాటు, చిన్న వలయాకార DNA ఉంటుంది. దానిని ప్లాస్మిడ్ అంటారు. ప్లాస్మిడ్ కల కణాలను దాతకణాలు లేదా F+ కణములు అని అంటారు. ప్లాస్మిడ్ లేని కణాలను గ్రహీతకణములు లేదా F కణములు అని అంటారు. సంయుగ్మం సమయంలో దాతకణము పైలస్ను ఏర్పరిచి F+ అనే గ్రహీత కణంతో అంటి పెట్టుకుంటుంది. వెంటనే పైలస్ పొట్టిదై 2 బాక్టీరియమ్ కణాలను దగ్గరకు చేరుస్తుంది. తరువాత F ప్లాస్మిడ్ ప్రతికృతి చెందిన DNA నకలు పైలస్ నుంచి ఏర్పడిన వంతెన ద్వారా గ్రహీత కణంలోకి చేరుతుంది. ఫలితంగా F కణము F+ కణంగా మారుతుంది. తర్వాత రెండు కణాలు విడిపోతాయి.

ప్రశ్న 2.
“బాక్టీరియమ్లు మానవాళికి మిత్రులుగాను, శత్రువులుగాను ఉంటాయి” చర్చించండి.
జవాబు:
1) బాక్టీరియమ్లు మానవునికి ప్రత్యక్షముగా, పరోక్షముగా ప్రయోజనకరంగాను, హానికరంగానూ ఉంటున్నాయి. కాబట్టి వీటిని మిత్రులుగాను, శత్రువులుగాను భావించవచ్చు.

2) బాక్టీరియమ్ల వల్ల మానవునికి కలిగే ప్రయోజనకరమైన, హానికరమైన చర్యలను ఈ క్రింద వివరించడమైనది.

1) ప్రయోజనకరమైనచర్యలు :
i) బాక్టీరియాలు నిర్జీవ వృక్ష, జంతు దేహాలను కుళ్ళింపచేసి వాటిలోని సంక్లిష్ట సేంద్రియ పదార్థాలను సరళ సేంద్రియ పదార్థాలుగా మార్చి నేలలో కలిపి, మొక్కలకు లభించేటట్లు చేస్తున్నాయి. దీనివల్ల పోషక మూలకాలు నిరంతరంగా పునఃచక్రీయం చెందడమే కాకుండా పరిసరాలు కూడా పరిశుభ్రమవుతున్నాయి. కావున బాక్టీరియాలను “ప్రకృతిలోని పారిశుద్ధ్య పనివారు” అంటారు.

ii) వ్యవసాయం : నేలను సారవంతం చేయడంలోను బాక్టీరియమ్లు ప్రముఖపాత్ర వహిస్తాయి. అవి :
ఎ) అమ్మోనిఫైయింగ్ బాక్టీరియమ్లు: అమ్మోనిఫైయింగ్ బాక్టీరియమ్లు చనిపోయిన జీవుల దేహాల్లోని ప్రోటీన్ లు, అమైనో ఆమ్లాలను అమ్మోనియాగా మార్చును. ఈ చర్యను అమ్మోనిఫికేషన్ అందురు. ఉదా : బాసిల్లస్.

బి) నత్రీకరణ బాక్టీరియమ్లు: అమ్మోనియాను నైట్రేట్లుగా ఆక్సీకరణ గావిస్తాయి. ఈ చర్యను నత్రీకరణ అందురు. ఉదా : నైట్రోసోమానాస్, నైట్రోబాక్టర్.

సి) రైజోబియమ్ : రైజోబియమ్ వంటి సహజీవన బాక్టీరియమ్, క్లాస్ట్రీడియమ్ వంటి సహజీవనం చేయని బాక్టీరియమ్లు, కిరణజన్య సంయోగక్రియ జరిపే రోడోస్పైరిల్లమ్, రోడోమైక్రోబియమ్, క్లోరోబాక్టీరియమ్ వాతావరణములో వాయురూపములో ఉన్న నత్రజనిని స్థాపన చేసి నేలను సారవంతం చేస్తాయి.

డి) మొక్కలని ఆశించి నష్టం కలిగించే కీటకాల జీవసంబంధ నివారణికి బాసిల్లస్ థురంజియన్సిస్ అనే బాక్టీరియమి జీవకీటకనాశకారిగా ఉపయోగిస్తున్నారు.

iii) పరిశ్రమ : పరిశ్రమల్లో బాక్టీరియమ్లని అనేక క్రియలకు ఉపయోగిస్తున్నారు. అవి :

• క్లాస్ట్రీడియమ్ బ్యుటిలికమ్, జనుము నుంచి క్లా, ఫెల్సినియమ్ ఫ్లాక్స్ నుండి నారలు తీయడానికి ఉపయోగపడతాయి.
• కొన్ని బాక్టీరియమ్లను టానింగ్ (తోళ్ళని పదును పెట్టడం) పరిశ్రమల్లో ఉపయోగిస్తున్నారు.
• పొగాకు క్యూరింగ్లో బాసిల్లస్ మెగాథెరియమ్, తేయాకు క్యూరింగ్లో మైక్రోకోకన్ని ఉపయోగిస్తారు.
• కొన్ని బాక్టీరియమ్లను కిణ్వనం ప్రక్రియలో ఉపయోగిస్తారు. ఉదా: లాక్టోబాసిల్లస్
• మిథనోకోకస్, మిథనోబాసిల్లస్ వంటి బాక్టీరియమ్లు వాయురహిత శ్వాసక్రియ ద్వారా పేడ నుండి ‘మిథేన్’ గాస్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. దీనిని గోబర్ గ్యాస్ అందురు.
• బాక్టీరియమ్లనుపయోగించి పారిశ్రామికంగా ఉత్పత్తి చేసే కొన్ని రసాయన పదార్థాలని ఈ క్రింది పట్టికలో ఇవ్వడమైనది.
  

  రసాయన పదార్ధం	బాక్టీరియమ్
  ఎసిటోన్, బ్యుటనాల్	క్లాస్ట్రీడియమ్ ఎసిటోబ్యుటి లికమ్
  వెనిగర్	ఎసిటోబాక్టర్ ఎసిటి, ఎ. పాశ్చరియానమ్
  లాక్టిక్ ఆమ్లము	లాక్టోబాసిల్లస్ డెల్ బ్రుకి
  ప్రొపియోనిక్ ఆమ్లము	ప్రొపియోనిబాక్టీరియమ్ ప్రొపియోనమ్
  ఇథనాల్	జైమోమోనాస్ మొబిలిస్
  	థర్మోఎనరోబాక్టర్ ఇథనాలికస్

iv) వైద్యరంగం :

• కొరినేబాక్టీరియమ్ గ్లుటామికమ్ ‘లైసిన్’ అనే ఆవశ్యక అమైనో ఆమ్లాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది.
• స్ట్రెప్టోమైసిన్, బాసిల్లస్లకు చెందిన బాక్టీరియమ్ జాతులు సూక్ష్మజీవనాశకాలని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. అవి :
  

  సూక్ష్మజీవనాశకం	బాక్టీరియమ్
  స్ట్రెప్టోమైసిన్, సైక్లోహెక్సిమైడ్	స్ట్రెప్టోమైసిన్ గ్రిసియస్
  క్లోరామ్ ఫెనికాల్	స్ట్రెప్టోమైసిన్ వెనుజులే
  నియోమైసిన్	స్ట్రెప్టోమైసిన్ ఫ్రాడియే
  కనామైసిన్	స్ట్రెప్టోమైసిన్ కనామైసిటికస్
  ఆంఫోటెరికాన్	స్ట్రెప్టోమైసిన్ నోడోసస్
  ఆక్సీటెట్రా సైక్లిన్	స్ట్రెప్టోమైసిన్ రైమోసన్
  పాలిమిక్సిన్ – బి	బాసిల్లస్ పాలిమిక్సా
  బాసిట్రాసిన్	బాసిల్లస్ లైకెనిఫార్మిస్

v) జీవసాంకేతిక శాస్త్రం :

1. పునఃసంయోజక DNA టెక్నాలజీని ఉపయోగించి ఇన్సులిన్ కారక జన్యువులని ప్రవేశపెట్టి ఈ. కోలైని ఇన్సులిన్ ఉత్పత్తి చేసేటట్లు రూపొందించారు. జీవరసాయన శాస్త్రం, అణు జీవశాస్త్రం, జన్యుశాస్త్రం, శరీరధర్మశాస్త్ర ప్రయోగాలలో అనేక జీవ రహస్యాలు తెలుసుకోవడానికి ఎ.కోలైను విరివిగా ఉపయోగిస్తున్నారు.
2. కొన్ని బాక్టీరియమ్లు తమ కణాలలో ప్రోటీన్లని ఎక్కువ మోతాదులో నిలువచేసుకొంటారు. వీటిని ఏకకణ ప్రోటీన్లల ఉత్పత్తికి ఉపయోగిస్తున్నారు. ఉదా : బ్రెవిబాక్టీరియమ్.
3. జెనెటిక్ ఇంజనీరింగ్ ప్రక్రియలో ఆగ్రోబాక్టీరియమ్ ట్యుమిఫేసియన్స్ని వాహకంగా ఉపయోగిస్తున్నారు.

2) హానికరమైన చర్యలు : కొన్ని పూతికాహార బాక్టీరియమ్లు, అన్ని పరాన్నజీవి బాక్టీరియమ్లు తమ జీవక్రియల ద్వారా మానవుడికి హాని కలిగిస్తాయి.

I) ఆహార పదార్థాలు పాడు చేయడం : బాక్టీరియమ్ జాతులు వివిధ రకాల ఆహారపదార్థాలపై పెరుగుతూ వాటిని పనికిరాకుండా చేస్తాయి. అంతేకాకుండా కొన్ని బాక్టీరియమ్లు ఆహారపదార్థాలపై పెరిగేటప్పుడు శక్తివంతమైన విషపదార్థాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. ఉదాహరణకు క్లాస్ట్రీడియమ్ బోట్యులినమ్ ‘బోట్యులిన్’ అనే అత్యంత శక్తివంతమైన విషపదార్థాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇది ‘బోట్యులిజమ్’ అనే ఆహార విషప్రభావ వ్యాధి కలిగిస్తుంది.

II) మొక్కల తెగుళ్ళు : బాక్టీరియమ్లు మొక్కలపై వివిధ రకాల తెగుళ్ళని కలిగిస్తున్నట్లు గుర్తించారు. బాక్టీరియమ్ల వల్ల కలిగే కొన్ని ముఖ్యమైన తెగుళ్ళు ఈ క్రింద పేర్కొన్నారు.:

III) మానవ వ్యాధులు : బాక్టీరియమ్లు అనేక రకాల మానవ వ్యాధులని కలిగిస్తాయి.:

IV) జంతువుల వ్యాధులు : పెంపుడు జంతువుల్లో బాక్టీరియమ్లు కొన్ని వ్యాధులను కలిగిస్తాయి.:
బాక్టీరియమ్లు మొక్కలు, జంతువులు, మానవుల్లో వ్యాధులను కలుగచేస్తాయి. అంతేకాక అనేక బాక్టీరియమ్లు మానవులకు ప్రత్యక్షంగా, పరోక్షంగా ప్రయోజనకరంగా ఉంటాయి. కాబట్టి వీటిని “మానవాళికి మిత్రులుగానూ, శత్రువులు” గానూ కూడా భావించవచ్చు.

అభ్యాసాలు

ప్రశ్న 1.
బాక్టీరియమ్లు మానవులకు అనారోగ్యాన్ని, సంక్రామిక వ్యాధులను మాత్రమే కలగచేస్తాయని చాలావరకు ప్రజలు నమ్ముతారు. ఈ అధ్యాయంలో ఇచ్చిన సమాచారాన్ని బట్టి ఈ అపనమ్మకాన్ని మీరు ఎలా సరిదిద్దుతారు ?
జవాబు:
బాక్టీరియమ్లు మొక్కలు, జంతువులు, మానవుల్లో వ్యాధులు కలుగచేస్తాయి. అంతేగాక అనేక బాక్టీరియమ్లు మానవులకు ప్రత్యక్షంగా, పరోక్షంగా ప్రయోజనకారిగా ఉంటాయి. కావున వీటిని మానవాళికి మిత్రులుగాను, శత్రువులుగాను భావించవచ్చు.

ప్రశ్న 2.
ఒక జీవిని పరితంతుక బాసిల్లస్ గా వర్ణించారు. ఈ బాక్టీరియమ్ సంబంధిత భాషను మీరు జీవి వర్ణనకు ఎలా అన్వయించుకోవచ్చు ?
జవాబు:
దేహమంతటా కశాభాలను కలిగి ఉన్న దండాకార బాక్టీరియమ్.